Las computadoras cuánticas, futuro de la informática

Las computadoras cuánticas no serán reemplazos de los equipos clásicos que hoy en día utilizamos: serán complementos mucho más poderosos y potentes que revolucionarán la cantidad de operaciones, el almacenamiento de información y la seguridad informática.

Procesar datos usando estados cuánticos en lugar de corriente eléctrica dará a las computadoras de nueva generación un poder sin precedentes y seguridad con garantías sin paralelo.

Entre sus múltiples aplicaciones están simulaciones complejas de medicamentos para las ciencias químicas, la encriptación cibernética para tener mayor seguridad de datos e Internet, y la simulación astronómica, indicó en la UNAM Robert Sutor, vicepresidente de investigación de la empresa informática IBM y líder del proyecto mundial más exitoso en cómputo cuántico.

Esas nuevas tecnologías, que ya comienzan a tener presencia a nivel experimental, actualmente son de 15 bits cuánticos o qubits (unidades básicas de información en este sistema); sin embargo, en los próximos años contendrán cientos de ellos, señaló en el Auditorio Antonio Caso.

De visita en la UNAM para ofrecer una conferencia sobre el tema, como parte de los 60 años del cómputo en esta casa de estudios, dijo que actualmente su grupo de investigación de IBM construye un sistema con 50 qubits, el cual se espera revolucione la tecnología.

Superpuestos y entrelazados

Las computadoras clásicas procesan la información con la presencia o ausencia de carga o corriente eléctrica. Así, los bits tienen dos posibles valores, 0 o 1. Con ayuda de transistores se obtienen compuertas lógicas que, combinadas, pueden resolver cualquier problema que sea computable.

En cambio, prosiguió, en las cuánticas las operaciones se realizan entre estados cuánticos que están en más de uno de éstos a la vez. Por ejemplo, un átomo puede estar en diferentes estados energéticos o un fotón contar con más de un estado de polarización. Al combinar varios estados (por ejemplo 1, 0 o ambos a la vez) ocurre un fenómeno de superposición, capaz de almacenar 0 y 1 al mismo tiempo.

Además, en la computación cuántica, muchos qubits pueden estar entrelazados, así que el poder se incrementa de forma exponencial. El potencial de las computadoras cuánticas radica en su procesamiento no lineal, con señales de encendido o apagado, verdadero o falso. Estos sistemas trabajan en varias dimensiones para hacer nuevas operaciones en datos, fuera de las capacidades de los modelos actuales de computación, que funcionan con un sistema binario.

Programas de colaboración

Uno de los objetivos de la visita de Sutor a la Universidad fue el de trabajar en equipo con especialistas universitarios con la finalidad de definir programas específicos de colaboración enmarcados en el convenio general UNAM-IBM.

Esta casa de estudios cuenta ya con la especialización en Cómputo de Alto Desempeño y diseña la nueva licenciatura en ciencia de datos, que incorporará la materia de Cómputo Cuántico. Asimismo, es pionera en el ámbito de la computación en América Latina, pues instaló la primera digital en 1958, hace 60 años.

También fue la primera universidad en hispanoamérica en tener una supercomputadora (1991) y se mantiene a la fecha con cinco generaciones consecutivas de equipos de alto rendimiento que han apoyado el desarrollo de mil 500 proyectos de investigación.

En la organización del evento participaron la Dirección General de Cómputo y de Tecnologías de Información y Comunicación, y los institutos de Química, Ciencias Nucleares y Astronomía, entre otros.