¿Qué es un ordenador cuántico?
Un ordenador cuántico es un procesador que funciona según las leyes de la mecánica cuántica. A diferencia de un ordenador convencional, un ordenador cuántico no funciona sobre la base de estados eléctricos, sino sobre la base de estados mecánicos cuánticos. En la mecánica cuántica son importantes el principio de superposición y el entrelazamiento cuántico. Ya existen estudios teóricos que demuestran que determinados problemas informáticos pueden resolverse de forma mucho más eficiente aprovechando los efectos de la mecánica cuántica que en el caso de un ordenador clásico. Por ejemplo, la búsqueda en bases de datos realmente muy grandes puede funcionar con especial eficacia y la factorización de grandes números también puede llevarse a cabo con mayor rapidez. Esto permite reducir considerablemente el tiempo de cálculo de muchos problemas matemáticos y físicos. Hasta ahora, sin embargo, el ordenador cuántico es un concepto predominantemente teórico y ha habido varias propuestas para su realización. Sin embargo, los ordenadores cuánticos ya se han probado a pequeña escala en el laboratorio. Al principio, sólo tenían unos pocos qubits. El mayor éxito hasta la fecha es el procesador de 65 qubits, que se estableció como récord en agosto de 2020. No sólo el número de qubits es decisivo para el éxito, también lo es una baja tasa de errores de cálculo y lectura, así como el tiempo durante el cual los qubits pueden mantenerse sin errores.
¿Dónde pueden utilizarse los ordenadores cuánticos?
En principio, los ordenadores cuánticos pueden realizar todos los cálculos de los ordenadores convencionales, pero hay puntos fuertes en los que los superordenadores clásicos tienen especiales dificultades debido a su complejidad. Así, los ordenadores cuánticos triunfan sobre todo en tareas de optimización en finanzas y logística y en simulaciones de nuevas sustancias químicas para la biotecnología avanzada y el desarrollo de medicamentos, así como en el desarrollo de nuevos tipos de acumuladores. Los ordenadores cuánticos también pueden ser útiles en criptografía. Un ordenador cuántico de este tipo también es ventajoso en la optimización energética.
Un ordenador híbrido formado por un ordenador cuántico y un ordenador convencional también puede utilizarse en un sistema de navegación VW. Se dice que ya existe un ordenador cuántico de este tipo con 2048 qubits.
¿Cuáles son las dificultades de los ordenadores cuánticos?
Los ordenadores cuánticos requieren una refrigeración compleja para funcionar correctamente, por lo que no estarán disponibles para el mercado de consumo en un futuro próximo. Sin embargo, la investigación ya podrá beneficiarse de estos sistemas informáticos a medio plazo. Existen numerosas simulaciones que pueden realizarse con ayuda de los ordenadores cuánticos.
¿Es cara la computación cuántica?
El buque insignia especial del emplazamiento tecnológico alemán es el primer ordenador cuántico. Este cuesta 11.621 euros de alquiler mensual. El ordenador tiene un total de 27 qubits y es lo bastante estable como para funcionar a escala industrial. IBM planea un ordenador cuántico con más de 1.000 qubits para 2023.
