La llegada de las computadoras cuánticas podría ser aún más histórica que los cambios que hemos experimentado con las computadoras digitales. Nos encontramos en las etapas iniciales de la próxima revolución: una nueva generación de computadoras, la computadora definitiva, capaz de realizar cálculos a nivel atómico, la base fundamental de la materia.
En esta carrera por perfeccionar las computadoras cuánticas, todos están involucrados. Los grandes jugadores de la industria están participando en esta competencia, ya que si no lo hacen, Silicon Valley podría convertirse en una zona obsoleta. Además, cualquier persona interesada en la seguridad está siguiendo de cerca el desarrollo de las computadoras cuánticas, ya que pueden descifrar cualquier código basado en tecnología digital, lo cual es motivo de preocupación para el FBI, la CIA y todos los gobiernos nacionales.
Las computadoras cuánticas cambiarán todo: la economía, la solución de problemas y la forma en que interactuamos con el universo.
Etapa 1: Computadoras Analógicas
Hace dos mil años aproximadamente, se descubrió un antiguo naufragio que contenía un dispositivo de increíble complejidad. Este fue el primer ejemplo de una computadora analógica, diseñada para mapear el movimiento de la Luna, el Sol y los planetas. Durante siglos, las personas primitivas utilizaban computadoras analógicas para contar sus pertenencias y calcular ganancias, basándose en palos y huesos.
A medida que nuestra sociedad prosperó, surgió la necesidad de contar cantidades mayores y más complejas. Fue así como Charles Babbage creó la primera computadora analógica de gran escala, capaz de realizar cálculos de longitude, latitud y tasas de interés, lo que resultó muy valioso para la industria bancaria y el comercio.
Etapa 2: Computadoras Digitales
Con el advenimiento de la Segunda Guerra Mundial, las computadoras analógicas resultaron ser insuficientes para descifrar los códigos alemanes. Alan Turing, matemático y pionero de la computación, codificó las leyes de la computación y creó la Máquina de Turing, basada en el sistema digital de transistores que operan en ceros y unos. Las computadoras digitales surgieron como resultado de esta revolución, utilizando un lenguaje binario y transistores para realizar cálculos a la velocidad de la electricidad.
Etapa 3: La Era Cuántica
Richard Feynman, uno de los fundadores de la electrodinámica cuántica, se preguntó hasta qué punto se podía reducir el tamaño de un transistor y se dio cuenta de que el transistor definitivo es un átomo, una partícula que puede controlar el flujo de electricidad en cualquier punto, no solo encendido o apagado. Así surgieron las computadoras cuánticas, que realizan cálculos utilizando electrones y sus propiedades ondulatorias.
Las computadoras cuánticas, a diferencia de las computadoras digitales, pueden existir en múltiples universos paralelos simultáneamente, gracias al fenómeno llamado superposición cuántica. La potencia de cálculo de las computadoras cuánticas se deriva de esta capacidad de computar múltiples estados en paralelo.
La diferencia de velocidad entre una computadora cuántica y una computadora digital es de principio infinitamente más rápido. Mientras que las computadoras digitales se miden en bits, las computadoras cuánticas utilizan qubits, que representan todas las posibilidades de un objeto girando entre dos estados. Con las últimas generaciones de computadoras cuánticas, podemos modelar miles de qubits, y esperamos alcanzar el millón.
El mayor desafío al que se enfrentan las computadoras cuánticas es la coherencia: mantener las partículas en sincronía para realizar cálculos cuánticos. Reducir la temperatura cerca del cero absoluto es esencial para garantizar que las partículas vibren al unísono y evitar el ruido que podría afectar los cálculos. La naturaleza, sin embargo, ha encontrado una solución sorprendente para este problema, visible en la fotosíntesis de las plantas, que es un proceso cuántico y coherente a temperatura ambiente.
El futuro de las computadoras cuánticas
A pesar de los desafíos, los beneficios potenciales de las computadoras cuánticas son enormes. Estas máquinas podrían revolucionar nuestra forma de producir alimentos, generar energía y abordar enfermedades.
En el ámbito de la alimentación, las computadoras cuánticas nos podrían ayudar a desbloquear el secreto para producir fertilizantes a partir de nitrógeno, lo que sería un avance clave en un momento en que la Revolución Verde está alcanzando sus límites.
En cuanto a la energía, las computadoras cuánticas podrían contribuir a estabilizar el hidrógeno supercaliente en reactores de fusión, abriendo así la posibilidad de lograr la energía de fusión.
En medicina, las computadoras cuánticas podrían ayudarnos a comprender enfermedades como el Alzheimer, el Parkinson o el cáncer, al permitirnos modelar estas enfermedades a nivel molecular. La medicina podría cambiar radicalmente gracias a las posibilidades que ofrece la computación cuántica.
Las computadoras cuánticas nos permitan desarrollar una teoría unificada del universo, una teoría que pueda explicar fenómenos como los agujeros negros y la evolución galáctica, que hasta ahora nos han eludido. Es posible que en la memoria de una computadora cuántica encontremos las respuestas que hemos buscado durante mucho tiempo.
