A lo largo de esta semana celebraremos la segunda semana temática del curso, que este año está dedicada a la computación cuántica. Los ordenadores cuánticos tienen un funcionamiento distinto al de los ordenadores normales que utilizamos en nuestro día a día: no trabajan con bits que solo pueden tener un valor de 0 o 1, es decir, no utilizan la programación binaria, sino que usan cúbits o bits cuánticos.
Un cúbit es la unidad mínima de la información cuántica. Como usan los principios de la física y la mecánica cuántica, mientras que un bit clásico solo puede contener un valor (0 o 1), los electrones del cúbit pueden ser ambos valores a la vez (0 y 1), lo cual permite tener ordenadores mucho más rápidos. Entre los fenómenos propios de la física cuántica que los ordenadores cuánticos usan para ejecutar operaciones sobre datos, destacan la superposición y el entrelazamiento.
Cuando un elemento se encuentra en superposición, significa que se encuentra al mismo tiempo en diferentes estados y no tiene un valor determinado, sino que tiene dos o más simultáneamente. Un ejemplo de superposición el es famoso gato de Schrödinger, que está muerto y vivo a la vez. En cuanto al entrelazamiento, este principio explica cómo dos partículas que interactúan, están relacionadas y se encuentran en superposición, pueden alterarse la una a la otra sea cual sea la distancia que las separe. Así, si tenemos dos cúbits en superposición que están entrelazados y hacemos que uno de los dos se muestre como 0 o 1, el otro adoptará el mismo valor.
La habilidad de los cúbits para estar superpuestos y entrelazados hace posible que existan nuevas puertas lógicas y nuevos algoritmos. Hay problemas que un ordenador clásico no podría resolver, pero un ordenador cuántico sí que puede, ya que el uso de los cúbits hace que tengan una mayor capacidad de representación de información y una mayor capacidad para realizar diferentes operaciones paralelamente. En otras palabras, los ordenadores cuánticos pueden procesas una cantidad enorme de datos, tienen mucha más potencia y pueden resolver rápidamente problemas de alta complejidad.
Por esta razón, la computación cuántica puede ser especialmente útil en el campo de la ciencia y la innovación, por ejemplo para reducir el tiempo que se tarda en descubrir nuevos fármacos, pero también en sectores como la ciberseguridad, la mejora de procesos y soluciones logísticas, la administración de cuentas de grandes empresas, la previsión meteorológica, entre otros. A pesar de todo, los ordenadores cuánticos de la actualidad todavía están en proceso de desarrollo y aún no está claro qué papel tendrán en nuestras vidas. Las grandes empresas experimentan con varios proyectos para integrarlos en su negocio durante los próximos años; mientras tanto, IBM trabaja con el objetivo de construir ordenadores cuánticos universales, Microsoft permite probar su plataforma de computación cuántica a investigadores y desarrolladores, y Google ya cuenta con su propio laboratorio de inteligencia artificial cuántica.