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| Plataforma de IBM quantum experience para programar un ordenador cuántico de 5 qubits. |
De momento los ordenadores cuánticos ocupan un tamaño más grande que un calentador de 200 litros, funcionan a una centésima de grado por encima del cero absoluto y tienen unas prestaciones limitadas. Apenas tienen 20 bits cuánticos, en los que se pueden ejecutar un número limitado de instrucciones antes de que pierdan la "magia cuántica" que les confiere su poder, la coherencia cuántica. Alguien podría pensar que estos cacharros enormes e imperfectos son un montón de chatarra, pero a mí me recuerdan a aquellas máquinas de los años 40 y 50, cuando todavía no se había inventado el transistor, y que sentaron las bases de la revolución electrónica. El transistor, el circuito integrado, el ordenador personal, internet, y el teléfono móvil fueron llegando más tarde. Por tanto, bien podría ocurrir que estemos en el comienzo de una nueva secuencia de innovaciones tecnológicas que nos lleven en un futuro a tener ordenadores cuánticos en el bolsillo.
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| El ordenador cuántico está metido en el fondo del tanque con forma de calentador eléctrico. En lugar de agua caliente, el contenedor contiene circuitos a temperaturas criogénicas. El espacio que contiene los bits cuánticos está refrigerado a una centésima de grado por encima del cero absoluto. Esta imagen ha sido tomada de https://bgr.com/2018/04/05/ibm-q-network-quantum-computing-startups/https://bgr.com/2018/04/05/ibm-q-network-quantum-computing-startups/ |
¿Qué se puede hacer con uno de estos ordenadores cuánticos ahora mismo?. De momento, debido al reducido número de bits , y más importante, debido a la corta vida de su coherencia cuántica, los ordenadores cuánticos apenas tienen aplicaciones que queden fuera del alcance de un ordenador normal. Varios grupos de investigación en el mundo, incluido que el mío, estamos explorando cómo usarlos para simular las propiedades de los electrones en moléculas y sólidos. Como dijo Feynman, estamos usando sistemas cuánticos para estudiar otros sistemas cuánticos.
¿Qué problemas esperamos que puedan resolver más adelante?. Hay muchos problemas que no pueden ser resueltos ni con los mejores ordenadores convencionales. Además del modelado de moléculas de interés biológico y farmacéutico, que podría acelerar el descubrimiento de medicinas, hay otra clase de problemas que permanecen fuera del alcance de los ordenadores convencionales, los problemas de optimización. ¿Cuál es la mejor manera de organizar el reparto de aviones y tripulaciones en una compañía aérea?. ¿Y la mejor forma de llevar repartir los millones de envíos en una empresa de transporte? ¿Y el traslado de enfermos crónicos en ambulancias? . Todos estos problemas tienen en común que dependen de un gran número de variables que dan lugar a un espacio de posibilidades casi ilimitado. Sabemos que los ordenadores cuánticos pueden gestionar esa información de forma mucho más eficaz que los ordenadores normales. Teniendo en cuenta el volumen de negocio de compañías de aviación y transporte, una mejora de un 1% en sus sistemas de distribución podrían suponer unos beneficios gigantescos.
Las expectativas sobre estas nuevas tecnologías son muy altas, y el hecho de que Intel, Microsoft, IBM, Google estén llevando a cabo inversiones millonarias para desarrollar ordenadores cuánticos es prueba de ello. Para los estudiantes de Física, y ramas afines, esta situación supone una oportunidad profesional excelente. Aprender a programar ordenadores cuánticos es fácil para un físico, y puede suponer encontrar un buen trabajo en un este mercado emergente. Como dicen los de IBM, are you quantum ready?
