Qubit, la unidad fundamental del futuro informático y tecnológico

La revolución de la mecánica cuántica empieza a materializarse, y el qubit es el principal protagonista. Siendo la unidad mínima de información de este extraño mundo, permitirá procesar toda la información existente en segundos.

La computación cuántica es la próxima generación de tecnología que transformará el planeta. En muchos lugares podemos leer infinidad de información al respecto pero, ¿Qué la vuelve tan especial?

Esta tecnología se basa en las propiedades de la física cuántica,  totalmente diferentes a las que estamos acostumbrados a entender. En el mundo de las partículas más pequeñas, las leyes de la naturaleza que estamos acostumbrados a asumir no tienen validez, y en cambio aparecen características increíblemente sorprendentes: las partículas pueden estar en dos lugares a la vez, teletransportarse, enlazarse de manera única y permitir una nueva concepción del manejo de la información.

Utilizando partículas subatómicas, como electrones y fotones, se ha logrado crear un elemento que permite procesar información de tal manera que, aunque intentáramos hacerlo por siglos con la computación clásica, no podríamos. Les presento al qubit.

Qubit, puro poder

Si el bit es la unidad mínima de información clásica, el qubit lo es de la cuántica. La diferencia principal entre ellos es que, el bit tradicional sólo puede entregar resultados binarios (0 y 1), mientras que el qubit, aprovechando las propiedades de la mecánica cuántica, puede tener ambos valores al mismo tiempo (0 y 1), lo que habilita una velocidad de procesamiento mucho mayor.

Vamos con un ejemplo (muy simple, no te asustes): si tengo 1 bit sólo podré tener un valor (0 ó 1), pero con un qubit podré tener 2 (0 y 1). Si tengo 2 bits, podré tener 2 valores {(0 ó 1) y (0 ó 1)}, mientras que con un qubit podré tener 4 valores {(0 y 1) y (0 y 1)}. ¿Ves la relación? Exacto. Mientras el bit crece con la proporción 1=1, 2=2 o n=n, el qubit crece con la proporción 2n .

El resultado es que, 13 bits entregan 13 resultados, pero 13 qubits entregan la no despreciable suma de 8192 resultados (213). Con estas características se cree que un computador cuántico con 600 qubits podría realizar cálculos que contengan la información de todos los átomos del universo en segundos (podría procesar 2600 resultados).

Pero hay una segunda característica fundamental del qubit: cada uno de sus procesos es independiente. Esto quiere decir que mientras en la computación clásica la resolución de problemas es lineal, la computación cuántica puede resolver más de una operación al mismo tiempo.

Vamos con otro ejemplo: imagina que quieres descifrar una contraseña numérica. La computación clásica tendría que procesar distintas combinaciones de números, una por una para encontrarla, pero la computación cuántica no. Dadas las propiedades del qubit (poder tener 2 valores o “estados” al mismo tiempo), se podrían probar miles de combinaciones en un mismo segundo, lo que en definitiva podría romper cualquier tipo de encriptación existente en la actualidad.

¿Increíble? Por supuesto. Es por eso que los gobiernos se encuentran prácticamente en una carrera por desarrollarlos. Google y NASA ya apostaron por ellos, y no hay dudas de que será una tendencia mundial durante todo este siglo.

Pero no sólo eso, sino que el qubit permitirá otro tipo de aplicaciones, como la teletransportación de información cuántica en la tierra y en el espacio, las comunicaciones con seguridad definitiva (infranqueable), y el comienzo de big data de niveles insospechados. Lo más sorprendente es que ¡son solo las primeras tecnologías que se han pensado! Estoy seguro que Maxwell y Faraday tuvieron ideas del electromagnetismo, pero jamás imaginaron el impacto que tiene en nuestras vidas. Así mismo (desde la corriente alterna al internet móvil), estoy seguro que aun ni siquiera soñamos en como cambiaran las cosas durante los próximos años.

Bienvenidos a la era de la física cuántica.

Link: Creascion.com

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