En qué se diferencian los ordenadores cuánticos de nuestros portátiles
Al igual que un ordenador tradicional, tu portátil manipula la corriente eléctrica en su silicio. Se activan o desactivan pequeñas corrientes que representan la verdad o falsedad de señales lógicas, o unos y ceros binarios. Por tanto, todo el hardware informático tradicional se basa en operaciones lógicas sobre números binarios (bits).
Sin embargo, los ordenadores cuánticos manipulan elementos cuánticos individuales, como electrones o fotones, en cuyo caso se denominan qubits.
Son las extrañas propiedades cuánticas de estas diminutas partículas las que dan su poder a los ordenadores cuánticos. Por ejemplo, debido a su "giro", los electrones pueden subir o bajar al mismo tiempo, y los fotones pueden estar verticales u horizontales al mismo tiempo.
Esta "superposición cuántica" significa que un qubit está en dos estados al mismo tiempo. Bueno, hasta que interactúe con algún factor externo, que luego haga que su estado se fije, cualquier vibración o perturbación cercana puede causar estos colapsos.
Para evitar esta decoherencia cuántica, los científicos intentan preservar frágiles superposiciones de qubits en cámaras de vacío y refrigeradores más fríos que el espacio exterior. Los qubits también se basan en una extraña propiedad llamada entrelazamiento, en la que las propiedades de una partícula se entrelazan con las de otra.
Aquí es donde la cosa se pone realmente complicada. Si dejamos que el giro total de dos partículas entrelazadas sea cero, y el estado de una partícula colapsa de modo que su giro sea en el sentido de las agujas del reloj, el estado de la otra partícula será en el sentido contrario a las agujas del reloj, incluso si las dos partículas están muy separadas.
Lo que todo esto significa básicamente es que, una vez entrelazados, los qubits pueden usarse para representar una gran cantidad de números posibles simultáneamente. Por ejemplo, el ordenador cuántico Sycamore de Google tiene 53 qubits y puede representar más de 100 mil millones de combinaciones simultáneamente. Esto significa que calcula el resultado en 200 segundos, lo que a un ordenador normal le llevaría 10.000 años.
En teoría, esto significa que los ordenadores cuánticos pueden realizar cálculos especializados que los ordenadores tradicionales no pueden completar (un concepto llamado ventaja o ventaja cuántica). Pero debido a las malas condiciones de almacenamiento requeridas, todavía queda un largo camino por recorrer antes de que podamos tener procesadores cuánticos en nuestras computadoras portátiles.