La próxima generación de supercomputadores parece estar en
un punto de inflexión: velocidad prometedora y poder de procesamiento que
podría redefinir el negocio y desencadenar una nueva revolución industrial.
Imagine una computadora tan poderosa que podría funcionar a
un millón de veces la velocidad de las computadoras actuales, permitiendo a los
científicos modelar interacciones moleculares complejas a nivel atómico. Una
computadora tan poderosa que podría modelar las más de 20,000 proteínas en el
genoma humano y simular cómo las drogas hipotéticas podrían curar todo, desde
el cáncer hasta el persistente resfriado común. Estas son solo algunas de las
promesas de la computación cuántica.
A pesar de las innovaciones notables en la informática en
las últimas décadas, las computadoras de hoy en día todavía se basan en el
cálculo binario - 1 y 0 - incluso si son órdenes de magnitud más pequeñas que
las máquinas del tamaño de la habitación del siglo anterior. Ahora, la próxima
generación de informática, la computación cuántica, podría convertirse pronto
en realidad, manteniendo la promesa no solo de grandes aumentos de velocidad y
potencia, sino también una redefinición de cómo las computadoras resuelven los
problemas.
La computación cuántica está pasando de la fase de teoría a
la de prueba, según un reciente informe de Morgan Stanley, citando los
esfuerzos en curso entre varias compañías privadas y gigantes tecnológicos,
universidades y laboratorios de investigación gubernamentales. Si estos
desarrollos producen computadoras cuánticas funcionales, el mercado de
computación de alta gama podría duplicarse en los próximos 10 años a $ 10 mil
millones.
Además, de la misma manera que las máquinas de vapor y los
microprocesadores alguna vez redefinieron industrias enteras, la computación
cuántica podría anunciar el advenimiento de empresas y sectores aún
inimaginables, al tiempo que abriría nuevas vías para los sectores actuales,
como desarrollo químico y farmacéutico, exploración de petróleo y gas , gestión
financiera e incluso fusión nuclear e inteligencia artificial.
Informática, redefinida
En un momento en que la mayoría de las personas lleva el
equivalente de miniorcomputadoras en sus bolsillos, puede parecer difícil de
creer que el mundo necesite un poder de cómputo más fuerte. Sin embargo, la
computadora clásica enfrenta límites en la forma en que resuelve problemas que
van más allá de la velocidad y el poder. Los datos, problemas y soluciones se
representan, procesan y almacenan en bytes que están en uno de dos estados: 0 o
1.
Ingrese la computación cuántica, donde la información se
puede representar como bits cuánticos, o qubits, que pueden ser 0, 1 o algo
intermedio, lo que permite cálculos mucho más complejos.
"El qubit no solo tiene muchos tonos de gris entre 0 y
1, incluso puede ser 1 y 0 al mismo tiempo", dice Francois Meunier, jefe
de equipos de telecomunicaciones e investigación de semiconductores de Morgan
Stanley. Otra forma de verlo: en el mundo de la informática clásica, cada bit
de datos es verdadero o falso; en el mundo de la computación cuántica, los
qubits cubren un rango de posibilidades estadísticas entre, e incluyendo, los
dos.
Las computadoras cuánticas explotan esta riqueza de
representación en datos para ejecutar simulaciones complejas con un rango de
posibilidades mucho más amplio a velocidades que serían simplemente impensables
incluso para las computadoras clásicas más avanzadas. Es la diferencia entre el
mero cálculo y la capacidad de ordenar y optimizar vastos flujos de datos en
tiempo real esenciales para simular procesos biológicos moleculares o impulsar
la inteligencia artificial.
El impacto en la industria
Las capacidades avanzadas de la computación cuántica podrían
abrir la puerta a la innovación dramática en una variedad de industrias. Los
fabricantes de productos químicos y las compañías farmacéuticas, por ejemplo,
podrían simular la cadena de reacciones químicas necesarias para diseñar
compuestos y materiales nuevos y mucho más complejos. "La promesa de las
computadoras cuánticas es la simulación de moléculas mucho más grandes, que no
pueden ser simuladas por una supercomputadora clásica", dice Meunier.
Otras industrias también podrían tener aplicaciones
extensas. Las compañías de petróleo y gas ahora dependen en gran medida de la
potencia informática para optimizar los procesos de extracción de petróleo. Las
computadoras cuánticas podrían aumentar ese esfuerzo, ayudando a las empresas a
controlar de forma instantánea y completa el estado de sus equipos. Las
empresas de servicios financieros podrían beneficiarse de la optimización
avanzada de la construcción de la cartera y la optimización de las garantías. Y
la industria aeroespacial y de defensa podría usar la computación cuántica para
clasificar y analizar grandes conjuntos de datos de satélites, o crear
materiales ultraduraderos para aviones.
Y así como las revoluciones industriales del pasado crearon
muchos de los sectores que forman el núcleo de la economía global actual, la
computación cuántica podría dar lugar a nuevas empresas y sectores aún no
imaginados.
Superando obstáculos
Sin embargo, quedan obstáculos importantes en el camino
hacia el desarrollo de una computadora cuántica práctica. Los Qubits son
frágiles y requieren un entorno físico altamente controlado (temperaturas
cercanas al cero absoluto). En el pasado, la creación de dicho entorno y el
control de altas tasas de error desalentaban el desarrollo, pero eso está
cambiando.
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