Llega la Computación Cuántica

O haciendo un chiste malo, podríamos decir que lo contrario también es posible que esté ocurriendo a la vez…

La computación cuántica es una de esas tecnologías que junto a los coches de hidrógeno, la fusión fría y el grafeno se dice que ocurrirán en los próximos 10 años, pero llevamos décadas diciendo lo mismo. Pero resulta que Google ha anunciado hace unos días que está a punto de lograr un importante hito en el desarrollo de esta nueva tecnología. De eso hablamos en el #techno-bits de esta semana, ya sabéis en Capital Radio con Luis Vicente Muñoz:

Hablemos un poco de la computación cuántica. Este tipo de ordenadores utiliza las reglas de la mecánica cuántica para realizar los cálculos. Para intentar entenderlo para aquellos que no somos físicos, este vídeo sobre el famoso Gato de Schrödinger, puede ayudarnos un poco.

Estos conceptos tan complejos como la superposición y el entrelazamiento cuántico permiten operaciones, que en principio, no deberían ser posibles para ordenadores digitales tradicionales, y además, deberían ser capaces de hacer algunas operaciones digitales, más rápido que los propios ordenadores digitales.

Esto todavía hoy son todavía mayoritariamente supuestos. Empezando por la segunda parte, la de ser capaces de hacer operaciones más rápido que los ordenadores digitales, tenemos que pensar en que significa esto de utilizar los estados cuánticos para hacer cálculos.

Mientras que en la computación digital, los procesadores utilizan bits, que tienen que tener necesariamente valores de 0 o 1. Sin embargo, los procesadores cuánticos son capaces de utilizar qbits, pueden ser 0 o 1, o diferentes estados de cada uno de ellos. De esta manera, los qbits almacenan más información que los bits, de hecho pueden almacenar hasta el doble de información que un bit.

De esta manera, es obvio pensar que un ordenador cuántico podría procesar información más rápidamente que uno digital, al menos, a misma velocidad. Aquí está el problema, como todo lo relacionado con lo cuántico… Es complicado.

La computación cuántica se está enfrentando desde sus inicios a una fuerza muy poderosa, pero una fuerza que no es física, sino económica. Las economías de escala.

Como decíamos, en teoría, un ordenador cuántico debería de ser más rápido en «fuerza bruta» que uno normal en problemas digitales. En definitiva, procesan más datos por «ciclo» que uno digital. Sin embargo, es difícil hacer comparaciones, principalmente porque no hay muchos ordenadores cuánticos disponibles.

El primero ordenador cuántico comercial es de la marca D-Wave, y su último modelo el 2000Q, ha sido recientemente lanzado. El precio de cada uno de estos ordenadores es de 15 millones de dólares. Sí, 15 millones. Con ese precio, uno se puede comprar varios centros de proceso de datos, con edificios incluidos.

Obviando que muchos analistas consideran que la tecnología de D-Wave no es verdaderamente cuántica, sí que parece que el D-Wave da un rendimiento impresionante en algunas aplicaciones muy concretas para las que el código está optimizado. Fuera de esas aplicaciones, la cosa no parece tan impresionante.

Así que no es raro que no haya cola de empresas queriendo comprar este tipo de ordenadores. Por mucho menos dinero puedes comprar tecnología estándar, conocida y versátil.

Sin embargo, hay algunos problemas que puede que no seamos capaces de resolver con ordenadores digitales, pero sí con ordenadores cuánticos.

Siempre se ha pensado que en el mundo de la seguridad digital, los ordenadores cuánticos tienen grandes ventajas sobre los digitales. De hecho, el primer comprador del D-Wave es una empresa de seguridad. Sin embargo, y para hacer las cosas más complicadas, hay gente que está intentando hacer ordenadores cuánticos sobre silicio. Es decir, sobre tecnología «tradicional». Ese alguien es Microsoft entre otros.

Sin embargo, según Google, el 2017 será el año en el que se consiga la Supremacía Cuántica. Google acaba de anunciar que está a punto de conseguirlo con un nuevo procesador que están desarrollando, por cierto, sobre los diseños iniciales de D-Wave.

¿Y qué es esto de la Supremacía Cuántica? Pues utilizar un procesador cuántico para resolver un problema que no puede ser resuelto con un procesador normal, no por capacidad, sino por la naturaleza del problema.

Y aquí reside el segundo gran problema para la computación cuántica, aunque estamos empezando a hacerla funcionar, muy poca gente sabe entenderla. Empezando por la gran parte de los programadores.

Pasar de los bits a los qbits no será algo obvio. Exigirá desaprender a programar en bits y empezar a hacerlo en qbits. El simple hecho de que sea complicado formular un problema que demuestre la Supremacía Cuántica es un ejemplo del cambio tan radical en la forma de programación que requerirá esta revolución que tenemos a las puertas.

Precisamente por esto, hay empresas que están poniendo disponible en la nube, incluso de forma gratuita algunos, ordenadores cuánticos para quién no tenga 15 millones de dólares para aprender a utilizarlos. La propia D-Wave, o IBM, son algunos de los que están conectando sus ordenadores a la nube.

Así que aún quedan muchos hitos que conseguir para que la computación cuántica sea una realidad al alcance de (casi todos). Y aún así, es probable que solo nos sirva para determinadas aplicaciones. Eso sí, algunas de esas aplicaciones seguramente nos son desconocidas hoy en día.

@resbla