IBM quiere acercar la computación cuántica a todo el mundo

La computación cuántica será una realidad funcional en unos pocos años, según IBM, que acaba de crear una plataforma en la nube para que cualquiera pueda aprender y experimentar con un procesador cuántico.

Los científicos empezaron a hablar hace tres décadas de esta tecnología, un entorno computacional completamente diferente que tendrá el potencial de resolver problemas intratables por los ordenadores actuales. 

Sin embargo, la ciencia se mueve en la teoría, aún no se ha logrado construir la computadora cuántica, y de la cual sólo hay prototipos.

Pero IBM asegura que esta tecnología “ha pasado de ciencia a convertirse en una área de ingeniería” y que ya se inició la senda que llevará, en pocos años, a la construcción de ese ordenador funcional basado en los principios de la mecánica cuántica.

La empresa acaba de poner en marcha IBM Quantum Experience, una plataforma en la nube conectada a la web para que cualquiera que lo desee pueda experimentar con un procesador cuántico: aprender a programar, crear y probar algoritmos.

La computación clásica está basada en bits (unidad mínima de información empleada en la informática): con ella se puede traspasar el mundo real a un mundo binario de ceros y unos -todo lo que hay detrás del ordenador que usamos todos se escribe en 0 y 1-.

La computación cuántica, que aplica los principios de la mecánica cuántica, está basada en qubits, que no sólo pueden ser ceros y unos, sino ser un 0 y un 1 a la vez, lo que da mayor velocidad de procesamiento.

Además, ésta trabaja en paralelo, de manera que puede resolver un número exponencial de tareas a la vez: una PC normal lo hace secuencialmente, primero resuelve un problema, luego otro y así sucesivamente.

Eso conlleva que se tenga una representación de la información más sustanciosa, más grande y determinados algoritmos y tipos de cálculos experimentarán una aceleración exponencial.

En la Quantum Experience, cuyo acceso es gratuito, se pueden hacer simulaciones con un procesador de 5 qubits.

El nivel de complejidad de esta computación es muy elevado, ya que el mundo cuántico no es muy intuitivo porque pasan cosas extraordinarias y además la información cuántica es muy frágil.

Es necesario aislar la información cuántica en un frigorífico a muy baja temperatura para preservar las propiedades de superposición y entrelazamiento. 

Desde la compañía vaticinan que las primeras aplicaciones serán industriales: simulación y modelado de materiales y desarrollo de nuevos fármacos. 

También será útil para la optimización de algoritmos y para el encriptado de información.

El procesador cuántico está compuesto por cinco qubits superconductores alojados en el centro de investigación IBM T.J. Watson Research Center de Nueva York. 

Los cinco procesadores qubit son el último avance de IBM en cuanto a arquitectura cuántica capaz de incrementar su escala para mayores sistemas. Esta es la forma líder de abordar la construcción de una computadora cuántica universal.

Un ordenador cuántico universal podrá programarse para realizar cualquier tarea de computación y será exponencialmente más rápido que los sistemas clásicos para un gran número de aplicaciones científicas y de negocio. 

Hoy no existe todavía ninguna computadora cuántica universal, pero IBM prevé que durante la próxima década ya habrá disponibles procesadores de tamaño medio de entre 50-100 qubits. 

Se trata de una tecnología con un potencial enorme, como demuestra el hecho de que ningún superordenador actual de la lista TOP500 sería capaz de emular con éxito el funcionamiento de un ordenador cuántico de tan solo 50 qubits.

La comunidad de científicos y teóricos trabaja para impulsar sus capacidades. Las aplicaciones que más probablemente demuestren primero la velocidad cuántica serán en optimización y química.

“Los computadores cuánticos son muy diferentes a los clásicos, no solo por su apariencia, sino, más importante aún, por lo que son capaces de hacer. La computación cuántica está empezando a ser una realidad y ampliará la computación más allá de lo que es imaginable hacer hoy con las computadoras actuales”, afirmó Arvind Krishna, vicepresidente senior y director de IBM Research. “Este momento representa el nacimiento de la computación cuántica en la nube”, sostuvo.

La plataforma IBM Quantum Experience facilitará a la comunidad de investigadores y científicos realizar más rápidamente innovaciones en este campo computacional y descubrir nuevas aplicaciones de esta tecnología”, añadió. 

Con la ley de Moore perdiendo ritmo, la computación cuántica estará entre las tecnologías que podrían abrir paso a una nueva era de la innovación industrial. 

Este salto en computación podría llevar a descubrir nuevos medicamentos o proteger completamente los sistemas en la nube. 

También podría desarrollar nuevas facetas en la inteligencia artificial (lo que podría generar nuevas tecnologías Watson más poderosas), desarrollar una nueva ciencia de los materiales que podría transformar las industrias o analizar mayores volúmenes de datos.