Creado el primer procesador cuántico

Creado el primer procesador cu€ ¦ántico
Abre la puerta a la esperada aplicaci€ ¦ón de la f€ ¦ísica cu€ ¦ántica a la
inform€ ¦ática
Un equipo de cient€ ¦íficos de la Universidad de Yale ha dado un gran salto
tecnol€ ¦ógico al crear el primer procesador cu€ ¦ántico. Es la primera
implementaci€ ¦ó n funcional de un dispositivo de este tipo. S€ ¦ólo es capaz de
hacer algunos c€ ¦álculos sencillos, pero es un paso imprescindible para lograr
la aplicaci€ ¦ón de la f€ ¦ísica cu€ ¦ántica a la inform€ ¦ática. Por Rub€ ¦én Caro.

[image: Foto: Universidad de Yale]
Hace mucho tiempo, desde principios de los ochenta, que se estudia
te€ ¦óricamente la aplicaci€ ¦ón de la f€ ¦ísica cu€ ¦ántica a la inform€ ¦ática. Las
propiedades de la materia a nivel at€ ¦ómico y subat€ ¦ómico permiten la creaci€ ¦ón
de procesadores que funcionan de una manera distinta a los actuales.
Utilizan los diferentes estados cu€ ¦ánticos de una part€ ¦ícula para efectuar
operaciones l€ ¦ógicas.

Los procesadores actuales utilizan como unidad l€ ¦ógica el bit (binary digit).
Los diferentes estados cu€ ¦ánticos se representan utilizando una unidad m€ ¦ínima
de informaci€ ¦ón ligeramente diferente, llamada
qubit(quantum binary digit). Los
bits actuales s€ ¦ólo pueden tener dos estados
posibles, 0 o 1. El n€ ¦úmero de posibles combinaciones de 8 bits es de 256(2
elevado a 8) combinaciones distintas. Pero una sola de ellas cada vez. Por
contra, los qubits entre otras cosas permiten la simultaneidad de varios
estados diferentes. Con 16 qubits se pueden obtener 256 combinaciones
distintas a la vez.

*Paralelismo cu€ ¦ántico*

Para tener un ejemplo m€ ¦ás gr€ ¦áfico. Tenemos un coche que consta de 256 piezas
distintas. Pongamos a 8 robots (los bits) que son capaces de poner todas las
piezas, pero s€ ¦ólo una a una. Si en poner 1 pieza tardan 1 segundo, entonces
son capaces de montar el coche en 256 segundos, unos 4 minutos. Ahora
pongamos a otros 8 robots (los qubits) que tambi€ ¦én son capaces de poner las
256 piezas distintas, y tardan 1 segundo en poner cada pieza, igual que los
robots anteriores. La diferencia es que estos son capaces de ponerlas en
paralelo, todas a la vez. Si las ponen todas a la vez, tardar€ ¦án un segundo
en ponerlas todas. Los 8 qubits emplear€ ¦ían un s€ ¦ólo segundo frente a 4
minutos que emplear€ ¦ían los 8 bits para hacer la misma tarea. 256 veces m€ ¦ás
r€ ¦ápido.

Adem€ ¦ás la capacidad de procesamiento crece exponencialmente. Siguiendo con
el ejemplo: si habl€ ¦ásemos de 65536 piezas diferentes, 16 qubits tardar€ ¦ían 1
segundo y 16 bits tardar€ ¦ían 18 horas. 65536 veces m€ ¦ás r€ ¦ápido.

S€ ¦ólo es un ejemplo, pero en esencia esa es la diferencia te€ ¦órica de
rendimiento entre un procesador actual y un procesador cu€ ¦ántico. Es la
capacidad de hacer los c€ ¦álculos en paralelo, y no el n€ ¦úmero de combinaciones
distintas que pueden representar, lo que le confiere tal potencia al
procesamiento cu€ ¦ántico. Es el llamado paralelismo
cu€ ¦ántico.