Una introducción a la computación cuántica

La computación cuántica es uno de los temas más fascinantes de la tecnología actuales. Es una nueva tecnología que se basa en los conceptos de la mecánica cuántica. Tiene el potencial de transformar la forma en que procesamos información y resolvemos problemas complejos, y se espera que tenga un impacto significativo en áreas como la criptografía, la simulación de sistemas complejos, la inteligencia artificial y el descubrimiento de nuevos materiales. En esta entrada de blog, daré una pequeña introducción al tema para que tengas una idea de lo que se trata.

Mecánica cuántica

La mecánica cuántica es una teoría física que describe el comportamiento de las partículas subatómicas, como los electrones y los fotones. Se aplica a sistemas muy pequeños, como los átomos y sus componentes. Lo que la hace compleja de entender es que sus conceptos requieren que tengamos una mente abieta y comprendamos que el mundo "pequeño" no sigue las mismas leyes que la física clásica, o nuestro sentido común, por decirlo de alguna forma. Para dar un ejemplo, en el mundo cuántico, los conceptos como la posición y velocidad definidas de las partículas, no existen y son reemplazados por una probabilidad de encontrar la partícula en un lugar determinado. Podemos nombrar conceptos importantes como:

• La dualidad onda-partícula
• Incertidumbre
• Entrelazamiento cúantico

¿Cómo se relaciona con la computación cuántica?

La computación cuántica aprovecha estos conceptos para construir sistemas de computación que pueden realizar cálculos en paralelo y procesar grandes cantidades de datos mucho más rápido que los sistemas clásicos. Los sistemas clásicos utilizan el sistema de bits binarios (de ceros y unos) mientras que en la computación cuántica se utilizan los qubits los cuales pueden estar en varios estados a la vez. Esto es posible gracias a la superposición cuántica. Esta capacidad de estar en varios estados es aprovechada para realizar las operaciones en paralelo y ser más eficiente que un sistema clásico.

¿Qué aplicaciones tienen?

Las aplicaciones que tiene se basan principalmente en operaciones múltiples, simulaciones y optimizaciones. Algunos ejemplos son: aplicaciones en logística, diseño de rutas, simulación de reacciones químicas, análisis de riesgos financieros, aprendizaje automático. Encontramos la similitud que todas estas operaciones requieren de la consideración de muchas variables y cálculos.