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El futuro de la computación llegara en forma de procesadores cuánticos
Investigación

El futuro de la computación llegara en forma de procesadores cuánticos

La física cuántica es una rama de la ciencia que asombra e inspira a investigadores desde hace décadas. Es mucho lo que aún no se sabe de este particular comportamiento de la materia a escalas infinitesimales, donde las leyes de la física parecen no aplicar. La computación por ejemplo desde sus inicios ha seguido un patrón de miniaturización de sus componentes, que de a poco lo ha ido acercando al reino de la física cuántica, haciendo que ya sea prácticamente imposible miniaturizar más los componentes de un procesador.

La respuesta a esta limitante física, es presisamente la física cuántica. Por medio de ella, las nuevas generaciones de ingenieros están trabajando en los que serán las próximas generaciones de procesadores, denominados computadores cuánticos, miles de veces más potentes que los equipos actuales pues se aprovechan de las particularidades de comportamiento probabilístico de la materia.

¿Cómo funciona un computador cuántico en la teoría?

A diferencia de los equipos tradicionales donde la unidad básica de procesamiento es el bit, con un valor binario único de cero o de uno en cada momento, los computadores cuánticos utilizan los qubits o bits cuánticos que tienen ambos valores al mismo tiempo y solo se sabe cuál es el valor definitivo por medio de una prueba que lo revela. Esto hace que una combinación de 4 bits no tenga solo uno de 64 valores posibles por vez en un sistema binario, sino que los 64 valores posibles al mismo tiempo generando un almacenamiento de información comprimido mucho más eficiente.

Estas propiedades de la materia a nivel cuántico hacen que los computadores cuánticos sean miles de veces más eficientes para procesar información en ciertas áreas de aplicables. Es decir que no son un reemplazo definitivo para la computación tradicional, pero definitivamente mucho más útiles en aplicaciones como las búsquedas de información en bases de datos enormes, encriptación, aplicaciones de seguridad donde se deban cifrar datos y simulaciones de escenarios reales como el comportamiento de la misma física cuántica. En estos momentos es muy temprano decir si los computadores cuánticos se van a convertir en una herramienta muy especializada del desarrollo y la investigación científica, o serán los computadores que todos usaremos en el futuro.

La computadora cuántica de Google

D Wave Quantum Computer

Uno de los primeros ordenadores de este tipo es Google, con su computadora D Wave, la cual reportan es 100 millones de veces más poderosa que una PC normal. A pesar de que aún es un equipo de pruebas, ya se encuentra en funcionamiento, y Google ha publicado una serie de resultados de sus experimentos donde han puesto cara a cara un computador tradicional vs el comprador cuántico a resolver diversos problemas usando algoritmos adecuados para cada sistema.

En las diferentes pruebas de optimización con problemas matemáticos de hasta 1000 variables, el ordenador cuántico de Google fue hasta 108 veces más rápido que su contra parte clásica. Si consideramos que D Wave es apenas un prototipo de computadora cuántica y que le falta aún mucho desarrollo, estamos a las puertas de una verdadera revolución en la forma como Google por ejemplo mejoraría la velocidad de sus algoritmos de búsqueda de información en sus bastamente enormes bases de datos indexadas del internet.

Imagen D Wave: Regmedia

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