Ordenador quantic.

 Per David Romero Galàn.

Abans de res, heu de tenir en compte que el concepte que els ordinadors quàntics acabaran substituint els PC com els coneixem avui dia és erroni, almenys a mitjà termini. 

L'ús d'un PC domèstic “normal” continua sent la solució més fàcil i econòmica per abordar la majoria de problemes quotidians i necessitats dels usuaris, i així continuarà sent durant molt de temps.

Els ordinadors quàntics aprofiten alguns dels fenòmens “místics” de la mecànica quàntica per oferir grans avenços quant a potència de processament (la premissa és que un ordinador quàntic del més senzill seria més potent que els superordinadors que hi ha avui dia ).

El secret d'aquest tipus d'equips rau en la seva capacitat per generar i manipular bits quàntics, coneguts com a qubits.

Els ordinadors d'avui dia funcionen amb bits, que no són sinó un corrent de polsos elèctrics (o òptics) que representen uns i zeros en sistema binari. Tot, des dels correus electrònics que utilitzes fins als vídeos de Youtube passant per aquest mateix article que estàs llegint, són en essència llargues cadenes de dígits binaris.

Los ordenadores cuánticos, por el contrario, utilizan qubits en su lugar, que son partículas subatómicas como electrones o fotones. Generar y administrar qubits representa todo un desafío de ingeniería, y compañías como IBM o Google utilizan circuitos superconductores enfriados casi al cero absoluto para ello, mientras que otras empresas como IonQ, los gestionan atrapando átomos individuales en campos electromagnéticos mediante chips de silicio en cámaras de ultra vacío. En ambos casos, el objetivo es aislar los qubits en un estado cuántico controlado.

Lo más curioso de estos Qubits es que pueden tener los dos estados de procesamiento al mismo tiempo, o ninguno, lo cual los hacen tremendamente difíciles de predecir y todo se basará en aproximaciones hacia un estado u otro.

Los qubits tienen algunas propiedades cuánticas peculiares, y entre ellas la que más nos interesa es que cuando forman grupos, proporcionan una potencia de procesamiento exponencialmente superior a cuando se utilizan bits en sistema binario. Estas propiedades se llaman superposición y entrelazamiento.

La major particularitat dels qubits és que, al contrari que els bits que només poden ser uns i zeros, són capaços de tenir tres estats: un, zero, i un i zero simultàniament. Aquesta capacitat de representar diversos estats alhora és el que s'anomena superposició, i perquè els qubits arribin a aquest estat, cal manipular-los amb làsers de precisió o raigs de microones.

Gracias a este fenómeno (que parece imposible, ¿verdad? ¡Pero así funciona la mecánica cuántica!) un ordenador cuántico con varios qubits en superposición puede procesador una ingente cantidad de resultados de cálculo de manera simultánea. El resultado final de un cálculo surge solo una vez que se miden los qubits, lo que inmediatamente hace que su estado se “colapse” a un uno o un cero.

Una de les aplicacions més prometedores daquests sistemes és simular el comportament de la matèria a nivell molecular. Els fabricants d'automòbils com Volkswagen o Daimler ja utilitzen ordinadors quàntics per simular la composició química de les bateries dels cotxes elèctrics per buscar maneres de millorar-ne el rendiment, i les companyies farmacèutiques els fan servir per analitzar i comparar compostos que podrien conduir a la creació de nous medicaments. Ordinador quàntic Toshiba