¿Cuál será tu estado en el muro cuántico?

El oportuno título del artículo de Karen Eng en el blog de TED.com –The Jaw-Dropping Promise (and Brain-Twisting Challenge) of Quantum Computing– prepara al lector para lo que es un nuevo viaje a la tierra de lo anti-intuitivo, como suele ser todo lo que se relacione con la cuántica.

En general uno puede aceptar que en el terreno conceptual existan las locuras que uno quiera. Al fin y al cabo, para nuestras menudencias diarias, un fotón tiene tanta tangibilidad y relevancia como un hada, ni hablar de su comportamiento contradictorio.

Pero ¿una computadora? Es algo tan cotidiano que parece increíble. Un salto brusco de un mundo a otro, un vistazo a un continuum oculto del Teseracto. Una pesadilla de Schrödinger.

Absolutamente todo lo que vemos en el espacio informático se basa en el concepto de bit; el ladrillo mínimo e indivisible de la creación digital, que puede tener dos valores discretos.
Lo que se busca ahora es que las partículas respondan a "phenomena" cuánticas tales como la superposición, lo que permitiría convertirse en "bits" capaz de representar ambos estados... a la vez:

La computación cuántica promete mucha más potencia en paquetes mucho más reducidos. Esto funciona así: en una computadora corriente, el soporte físico es un chip, y la información se codifica en bits por medio del sistema binario; un bit es o bien un 1 o un 0. En una computadora cuántica, el soporte físico es un átomo, llamado un qubit, y la mecánica cuántica permite a un átomo ser un 1 y un 0 al mismo tiempo.

Este "simple" truco permitiría superar en poder a cualquier computadora conocida y por conocer en el futuro cercano, si seguimos la curva de la tecnología convencional. El problema no afecta sólo a la capacidad de proceso, sino –curiosamente– al espacio disponible. Como afirma Jonathan Home, del Instituto de Electrónica Cuántica:

"Si un problema supera en apenas un dígito la capacidad de tu supercomputadora actual, vas a necesitar una del doble de tamaño. Eso pronto se vuelve incontrolable".

Eso sí: el nuevo chiche sería muy rápido.

"Gracias a su diseño, una computadora cuántica puede resolver en una semana, o tal vez un día, un problema que a una supercomputadora le llevaría la edad del universo entero".

La nueva ENIAC?

(Lo interesante es que al menos una empresa YA ha anunciado el lanzamiento comercial de su primera computadora cuántica. En 2011, la compañía privada D-Wave Systems firmó un multimillonario contrato con Lockheed Martin por la compra de una D-Wave One. El contrato incluye la colaboración a varios años en el desarrollo de futuros modelos. Los primeros informes señalan que en principio la máquina se orienta a la resolución de problemas específicos mediante operaciones limitadas; algo así como un sistema RISC de tarjetas perforadas que abriera una nueva era de la informática. Hoy por hoy, aparte de quedar claro de que la D-Wave no corre Windows, la controversia está instalada en los reparos lógicos de observadores independientes, como NASA, Google o la comunidad científica en general, frente a las afirmaciones de la compañía: si los chips de la D-Wave son realmente cuánticos –como afirmaba un artículo publicado en Nature en 2011– hasta qué punto confía en tecnología convencional, cuáles son los beneficios reales en velocidad, etc. La cosa está envuelta en un escepticismo similar al que –con razón– recibió a los primeros informes de clonación humana hace unos años).

Volviendo a los qubits. ¿Cómo diantres se manipulan átomos para que se ordenen y formen un circuito previsible? Bueno, congelándolos y arreándolos con un buen láser, por supuesto, porque a esta historia le faltaban más condimentos de ciencia ficción pulp. El problema parece ser que las pruebas de concepto que vienen entusiasmando a los científicos hasta ahora se han limitado a manejar una decena de átomos, y con eso no alcanza:

Una máquina cuántica completamente funcional requiere alrededor de un millón de átomos, y es muy difícil predecir cuándo podremos trabajar con semejantes cantidades.

Pero una de las ventajas de estar en pañales y gateando es que nos permite soñar con un mundo nuevo cuando nos pongamos de pie:

Otra posibilidad es que descubramos una física nueva a medida que vayamos construyendo sistemas más grandes, pero aún no tenemos idea de qué podemos encontrarnos.

Niels Bohr dijo una vez: "Si alguien no queda estupefacto frente a la teoría cuántica, es que no la entendió"

Yendo al tema de las aplicaciones potenciales de semejante tecnología, el artículo menciona la posibilidad de –finalmente– predecir el clima con precisión, calcular estructuras moleculares... o terminar con cualquier barrera de protección de datos. Esto, claro, es la mala noticia: una herramienta tan poderosa necesariamente va a generar preocupación por sus posibles usos negativos. Pero Home introduce una reflexión muy sabia:

"Es muy probable que destinemos las computadoras cuánticas a usos que aún no hemos siquiera imaginado", afirma Home. Después de todo, las computadoras clásicas fueron creadas para calcular trayectorias de proyectiles y descifrar códigos, no para hacer procesamiento de texto o escribir en un muro de Facebook. "A veces es peligroso limitarse a uno mismo diciendo "yo sé el uso que se le dará a esto".

Hay algo que encuentro fascinante en esto de comenzar a utilizar herramientas cuando apenas entendemos cómo funcionan ellas mismas. Pero una mirada a la historia global de la humanidad revelará que al fin y al cabo es lo que hacemos todos los días cuando abrimos los ojos, extendemos los dedos o creamos vida. Al nivel en que nos comunicamos y actuamos, somos pasajeros involuntarios de un proceso que ya estaba en marcha mucho antes de que siguiera fuéramos un plan, y que empezamos a querer descifrar hace apenas un parpadeo cósmico.

Fuente | ideas.ted.com