La computación cuántica apareció en 1982 con Richard Feynman, premio Nobel de Física en 1965, quien desarrolló la teoría de la informática cuántica. El objetivo, responder a fenómenos cuánticos más rápido que las computadoras clásicas. Para comprender las implicaciones que tiene esto en nuestra vida, hablamos con Juan Manuel Arrecegor, vicepresidente de tecnología en Globant.
Para hablar de computación cuántica, dice Juan Manuel, debemos entender cómo funciona una computadora clásica. Explica que esta representa información mediante una abstracción matemática que modela los datos en términos binarios.
“Esto no es más que un sistema de numeración que usa solo dos dígitos, el cero y el uno. Esta codificación permite, a través de la electrónica simple desarrollada desde la década de 1940, representar y operar con información de manera digital. Una computadora es, básicamente, una calculadora extremadamente compleja que opera con números binarios”.
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Arrecegor señala que “llevando este concepto a un nivel más avanzado, llegamos a la computación cuántica, que parte de un fenómeno completamente diferente basado en las particularidades de la física cuántica. A nivel elemental, las partículas no ocupan un único estado, sino que coexisten en múltiples estados a la vez. No es hasta que se observan que su estado se define y colapsa. Esta es una característica propia de la física cuántica”.
Es decir, la física cuántica permite entrelazar estos elementos, asociando la probabilidad de un estado con la de otro. De esta forma, se puede modelar una cantidad creciente de información. Este principio fundamental es lo que distingue a la computación cuántica.
Pero, ¿cómo se aplica esta teoría en las diferentes industrias?
El ejecutivo señala que, por un lado, hay que aclarar que la computación cuántica no va a reemplazar la computación clásica. “Es un complemento a las tecnologías digitales. No veremos procesadores cuánticos en teléfonos móviles en el futuro cercano. Es simplemente otra herramienta extremadamente eficiente y potente, pero para problemas específicos”.
“Imagina que la capacidad de procesar información matemática es como un videojuego. Al principio, sumar a mano era como moverse a pie. Con las primeras computadoras analógicas y digitales, era como moverse a caballo o en carreta, aumentando la velocidad y capacidad de movimiento. Hoy, con la computación digital moderna, es como tener un automóvil, permitiendo resolver problemas mucho más complejos”.
Juan Manuel explica que esta tecnología es como tener un submarino que se mueve en una dimensión completamente diferente, permitiendo acceder a zonas de conocimiento y resolver problemas antes inalcanzables.
“La principal diferencia es que los modelos cuánticos pueden manejar grandes volúmenes de datos y trabajar con probabilidades, encontrando patrones en sistemas extremadamente complejos y proporcionando soluciones probabilísticas”.
Computación cuántica en la logística y el sector farmacéutico
Por ejemplo, en logística, optimizar rutas con computación tradicional requiere calcular costos de todas las rutas posibles, considerando consumos y tiempos. La computación cuántica, en cambio, aborda el problema de forma probabilística, modelando el conjunto de factores simultáneamente y proporcionando una solución óptima.
En campos como la medicina, la computación cuántica es particularmente ventajosa. “Un ejemplo práctico es la industria farmacéutica, donde la capacidad de modelar la interacción de partículas a nivel cuántico puede acelerar el desarrollo de nuevos fármacos y personalizar tratamientos médicos. Esto tiene implicaciones significativas en términos de tiempo y costo”.
El ejecutivo asegura que al trabajar con probabilidades y encontrar patrones, puede ofrecer resultados significativos en áreas donde la precisión y el detalle de las interacciones son cruciales. “La computación cuántica, por lo tanto, se posiciona como una herramienta clave para avanzar en áreas que requieren un alto nivel de complejidad y precisión”, explica.
¿Por qué la computación cuántica es más rápida?
Según Juan Manuel, esto se debe a la capacidad de representación que tiene el bit frente al qubit. ¿Qué es un qubit? Es el equivalente cuántico del bit.
“En términos simples, un bit puede representar dos estados posibles: 0 o 1. Si tengo un bit de información, puede representar solo dos números: el 0 o el 1. Si tengo dos bits de información, puede representar una combinación de cuatro estados: 00, 01, 10 y 11. Con esos cuatro códigos diferentes, puede representar cuatro valores.
Un ejemplo práctico es la industria farmacéutica, donde la capacidad de modelar la interacción de partículas a nivel cuántico puede acelerar el desarrollo de nuevos fármacos y personalizar tratamientos médicos. Esto tiene implicaciones significativas en términos de tiempo y costo.
Ventajas y desafíos
Arrecegor señala que a pesar de sus ventajas, la computación cuántica enfrenta desafíos técnicos, como la necesidad de mantener los qubits a temperaturas extremadamente bajas, cercanas al cero absoluto (-270°C), lo cual requiere complejos sistemas de enfriamiento.
Además, la computación cuántica, al igual que la inteligencia artificial, plantea desafíos ambientales. «La necesidad de enfriar los sistemas cuánticos a temperaturas cercanas al cero absoluto conlleva un alto consumo de energía y recursos. Por tanto, es crucial que las empresas trabajen en el desarrollo de tecnologías más sostenibles y eficientes».
En términos de seguridad, la cuántica también presenta desafíos. Los algoritmos cuánticos tienen el potencial de romper los sistemas de cifrado actuales, lo que obliga a repensar los modelos de seguridad para prepararnos para un futuro con computación cuántica.
Sobre Colombia y su relación con esta tecnología señaló que, aunque el país no sea pionera en la infraestructura cuántica, tiene un gran potencial en términos de creatividad y solución de problemas. La capacidad técnica y la sensibilidad práctica de los profesionales colombianos pueden jugar un rol importante en la aplicación práctica de la computación cuántica.
“Es esencial que la sociedad en general esté informada sobre la computación cuántica. Entender sus beneficios y desafíos ayudará a formar políticas y regulaciones que balanceen el avance tecnológico con el bienestar general”, concluye.
Imagen: John D
