Qué son las computadoras cuánticas, la nueva apuesta de Microsoft

Como las primeras computadoras digitales, que revolucionaron el mundo allá por 1957 cuando John Backus creó el primer lenguaje de programación, bautizado FORTRAN, al lograr que los problemas del mundo real pudiesen ser resueltos rápidamente por máquinas; la industria tecnológica se enfrenta en la actualidad a una nueva revolución liderada por la computación cuántica, que promete elevar las posibilidades de procesamiento a niveles hoy sólo imaginables dentro de un contexto de ciencia ficción.

El nuevo paradigma de la computación abre nuevas puertas lógicas con algoritmos que permitirán resolver problemas hasta ahora inabordables por máquinas tradicionales, las cuales, a pesar de haber alcanzado niveles de sofisticación impensables hace sólo unos años, han llegado a un estado cercano al estancamiento en lo que respecta a sus posibilidades de evolución.

A pesar de la proliferación de supercomputadoras que pueden llegar a procesar en la actualidad la friolera de 93 cuatrillones de cálculos por segundo, la computación "clásica" basada en el uso de bits plantea ciertas limitaciones con determinadas tareas de altísima complejidad que hoy día no pueden ser resueltas debido a limitaciones técnicas.

Los distintos avances tecnológicos han hecho que los microchips sean cada vez más pequeños en tamaño y con velocidades de procesamiento impensadas, pero existe un limite lógico en lo que respecta al downsizing y al correcto funcionamiento de los chips. Una vez se llega a la escala de los nanómetros, la situación se complica y los electrones se escapan de los canales por donde deberían circular para que todo funcione de manera esperada.

Esto plantea la necesidad de recurrir a nuevas tecnologías y es por este motivo que distintas compañías tecnológicas se encuentran invirtiendo cifras astronómicas en computación cuántica, la cual surgió por primera vez en 1981, cuando Paul Benioff compartió su visión sobre la utilización de las leyes cuánticas en el mundo de la computación, que para ese entonces recién comenzaba a estallar.

El concepto básico se basa en la suplantación de los voltajes eléctricos por los de nivel cuántico. Explicado para nosotros, los simples mortales, la computación digital opera con bits que sólo pueden representar dos valores: 0 ó 1. En contrapartida, la computación cuántica trabaja basada en leyes de la mecánica cuántica, lo que permite agregar combinaciones de valores: su partícula puede ser 0, 1 o puede ser 0 y 1 a la vez, lo que abre un nuevo mundo de posibilidades pudiendo realizarse varias operaciones a la vez, dependiendo del número de qubits.

Sólo para poner en perspectiva el potencial de la incipiente tecnología, una computadora cuántica de 30 qubits equivaldría a un procesador de tipo convencional de 10 teraflops, lo que significa 10 millones de millones de operaciones por segundo, cuando las computadoras en la actualidad trabajan "sólo" en el rango de los gigaflops, lo que representa miles de millones de operaciones.

Las aplicaciones prácticas de la computación cuántica son infinitas y su impacto en la industria farmacéutica y la inteligencia artificial promete revolucionar dos industrias clave para mejorar la calidad de vida de los seres humanos, además de que colaborarían en el entendimiento de los fundamentos de la física moderna.

Expertos aseguran que la decisión del gigante Microsoft de tomar la delantera y pasar de sólo investigar la tecnología en el plano conceptual a proponerse fabricar un prototipo funcional es un símbolo de la carrera tecnológica que incluye a players de la talla de Google e IBM para ser los primeros en conquistar el nuevo territorio tech de manera masiva.

Según reportes del New York Times, Microsoft ha decidido tomar un camino alternativo con un aproximamiento basado en el "trenzado" de partículas de aniones, las cuales los físicos aseguran que sólo existen en dos dimensiones, para formar los bloques que compondrán la supercomputadora que podrá explotar las propiedades físicas inusuales de las partículas subatómicas.

La empresa a cargo de Bill Gates asegura estar lo suficientemente cerca de de diseñar los bloques de qubits necesarios para comenzar a poner en funcionamiento una computadora completa, con un proyecto a cargo de Todd Holmdahl, el ingeniero detrás de hitos como la consola de juegos Xbox y los lentes de realidad aumentada HoloLens.

IBM, por su parte, invertirá en los próximos cinco años más de USD 4 mil millones en computación cuántica y cerebros sintéticos que imitarán en funcionamiento a los de tipo humano.

Expertos aseguran que la era del silicón se acerca a su fin, con materiales como los nanotubos de carbón, grafeno y chips de tipo híbrido que permitirán velocidades de procesamiento más rápidas y cálculos más complejos.

Los más conservadores aseguran que las barreras existentes en la actualidad en lo que respecta a los desafíos que presenta la fabricación de maquinas cuánticas utilizables en el mundo real son enormes, tanto en lo que concierne al nivel básico de la física como al desarrollo de nuevo softwares capaces de capitalizar las posibilidades de los nuevos dispositivos.