¿Qué es la computación cuántica, a la que se suma ahora Granada?

Es precisamente esta la mayor diferencia que existe entre el modo de operación cuántico y el tradicional. Los impulsos de electricidad solo pueden tener dos estados: encendido o apagado, que se traduce a 0 o 1 en lo que conocemos como sistema binario. Cada uno de estos valores es un bit; ocho bits forman un byte; 1.024 bytes, un megabyte; y así sucesivamente. Este ha sido el pilar de la informática durante más de medio siglo.

Los computadores cuánticos, sin embargo, no usan bits sino qubits. Este es el salto conceptual más importante, porque esta unidad básica de información abraza un concepto clave de la mecánica cuántica: el principio de incertidumbre o indeterminación de Heisenberg. Es decir, que un bit cuántico, en lugar de poder ser solamente 0 o 1, también puede ser una superposición de ambos valores al mismo tiempo. Si a esto le sumamos otro fenómeno llamado entrelazamiento cuántico, que conecta dos qubits sin importar la distancia a la que se encuentren, el paradigma cambia por completo. Lo que antes era una serie de operaciones discretas, aunque muy rápidas, es ahora un vasto espacio de posibilidades que pueden resolverse de manera simultánea.

El resultado, en resumen, es sencillo: problemas que a un ordenador tradicional le llevaría incluso milenios resolverse pueden calcularse en unos pocos segundos por parte de un ordenador cuántico. Esta es la gran promesa de este desarrollo tecnológico, que de momento apenas ha salido de los laboratorios de investigación más punteros del mundo. Así pues, la computación cuántica no busca reemplazar a los ordenadores personales, sino poder abordar una clase de problemas que hoy en día son intratables por el modelo clásico.

Pese al enorme potencial que presenta este nuevo paradigma de computación, lo cierto es que todavía se encuentra en una fase incipiente y comporta problemas que aún lo alejan mucho de ser una posibilidad realista para el mercado de consumo en el medio plazo; entre ellos, uno de los más importantes es el de la temperatura, ya que estos sistemas requieren una refrigeración extrema: para operar correctamente, necesitan estar a prácticamente cero grados Kelvin, o lo que es lo mismo, -273, 15 grados centígrados.

En la actualidad, dentro del ámbito de la investigación, alguno de los usos principales de la computación cuántica se centran en el campo de las simulaciones con multitud de parámetros. Por ejemplo,se simulan moléculas, lo que es útil para desarrollar nuevos fármacos o materiales. También tiene usos orientados a la optimización de problemas de logística, planificación de rutas o enormes carteras de inversión.

Otro de los usos fundamentales, y quizá el que más entronque con el desarrollo de la investigación tecnológica en Granada en los últimos años, está relacionado con la inteligencia artificial y el aprendizaje por ordenador (machine learning). La capacidad de estos sistemas de procesar datos a una velocidad mucho mayor y encontrar patrones más complejos en menos tiempo podría ser una herramienta fundamental para otros desarrollos futuros en este campo.

Es precisamente el futuro donde están puestos los ojos de esta tecnología. Son múltiples los aspectos en los que la incidencia podría ser enorme: desde la salud, el transporte y las finanzas, hasta la ciberseguridad o el estudio y predicción del comportamiento del clima, entre muchos otros.