La computación cuántica, la siguiente frontera

Los expertos pronostican que en 2020 la miniaturización de las máquinas fabricadas con la tecnología actual, basada en el silicio, habrá llegado a su tope. Vendrán entonces las nuevas generaciones de chips: primero serán los moleculares, y posteriormente, los de tamaño atómico, los cuánticos, los más revolucionarios y sorprendentes, la verdadera última frontera de la computación. Los ordenadores funcionan con un lenguaje binario, como si sólo supieran dos signos (los bits): 1 y 0. La combinación de estos dos números permite almacenar datos o dar instrucciones a la máquina. La cantidad de bits y la rapidez con que se manejan determina la potencia y la velocidad del ordenador. En este contexto, la física cuántica, que estudia los componentes subatómicos de la materia, maneja dos propiedades, la simultaneidad de estados y el entanglement (entrelazamiento), que se pueden convertir en inmejorables herramientas para almacenar más datos y a conectarlos mejor.

La simultaneidad de estados consiste en que los electrones pueden estar a la vez en dos posiciones (el 0 y el 1). Estos elementos no se llaman bits, sino qubits. Además, los electrones no tienen por qué estar sólo en 1 y 0, sino que pueden tomar valores intermedios. Esta extraordinaria cualidad abre las puertas al almacenamiento masivo y simultáneo de datos.

El entrelazamiento, como ha sostiene el físico español José Ignacio Cirac, consiste en que si un cuanto de energía, por ejemplo un fotón, cambia de estado, esta variación se refleja inmediatamente en otro, separado de él: es la transmisión más rápida posible.

Los teóricos llevan 20 años vaticinando que cuando estas dos cualidades se dominen, los ordenadores multiplicarán su capacidad de memoria y su velocidad. Así, por ejemplo, los grandes sistemas de cifrado y descifrado de mensajes, basados en operaciones matemáticas sencillas pero muy largas y repetitivas, se verán acortados en el tiempo de forma drástica.

Pero dirigir la relación entre los átomos sin errores ni interferencias es inmensamente complicado. Hasta ahora, lo más que Cirac ha conseguido ha sido un ordenador de tres átomos. IBM, el gigante informático, ha anunciado que ha logrado un superordenador con cinco átomos de flúor. Pero todavía falta mucho para que se puedan comercializar ordenadores cuánticos. Se calcula que se necesitan 1.000 partículas para realizar cálculos un poco complejos, y que es necesario coordinar unas 100.000 para obtener una máquina de cierta capacidad. Algo que Cirac cree que no ocurrirá "en los próximos 20 años".