El sector computacional de la actualidad ha tenido muchos avances y eso es algo innegable.

Tanto así, que incluso se ha comenzado a aplicar la mecánica cuántica para desarrollar al máximo los potenciales de los equipos computacionales.

Si bien se trata de algo que aún no está disponible para todos los usuarios, sí es algo que ya existe y que ha dado resultados muy impresionantes.

Así que, si todavía no sabes qué es la computación cuántica aplicada o cómo funciona la misma, nosotros nos encargaremos de repasar algunos de los aspectos más relevantes de este tema.

¿Qué es la computación cuántica aplicada?

El término de computación cuántica hace referencia al campo multidisciplinario en el que se une la tecnología de la computación con la mecánica cuántica.

De esa manera, se emplean los principios de la teoría cuántica para crear ordenadores que funcionen mucho más rápido y que sean capaces de resolver problemas en el menor tiempo posible.

Por supuesto, en vista de que se utiliza otro tipo de ciencia como base principal, los mecanismos utilizados son distintos a los usuales, ya que recurren al uso de los cúbits, la interferencia cuántica y la superposición.

Gracias al modo en el que se integran ambos tipos de ciencia, los modelos computacionales creados a partir de esto pueden utilizar algoritmos más eficientes y almacenar una mayor cantidad de información.

Debido a esto, es posible utilizar la computación cuántica aplicada para simular sistemas químicos, resolver ecuaciones lineales, fortalecer el aprendizaje automático y muchas cosas más.

Por ello, la computación cuántica es reconocida como una disciplina con la que se logra llevar las funcionalidades de los ordenadores a otro nivel.

¿Qué es un cúbit?

A diferencia de los sistemas computacionales comunes que utilizan el bit como su unidad informática, en la computación cuántica se recurre al uso de los cúbits.

Se trata de la unidad básica de información dentro de esta ciencia y es reconocido como la representación del bit dentro de la mecánica cuántica.

Pero en este caso se trata de una unidad que funciona a partir del principio de superposición, para lograr que el sistema pueda tener dos o más estados mientras se encuentra en funcionamiento.

Por lo tanto, se puede afirmar que dentro de los procesadores computacionales cuánticos se procesan cúbits de manera constante.

Su principal aspecto diferenciador con respecto a los bits comunes es que estos funcionan a través de una señal electrónica que solo puede estar encendida o apagada.

Mientras que los cúbits, pueden superponer estados y trabajar de forma simultánea según las necesidades de procesamiento.

¿Para qué sirve la computación cuántica?

Ahora bien, la funcionalidad de la computación cuántica aplicada se centra de forma principal en su capacidad para resolver problemas de manera más veloz que los ordenadores clásicos.

Por ello, es una alternativa que ha sido utilizada para hacer simulaciones y mejorar los aspectos de la seguridad criptográfica de los dispositivos.

Así que, se trata de un tipo de ciencia a la que se ha recurrido durante los últimos años para ejecutar investigaciones científicas y trabajar en el diseño de nuevos productos informáticos.

La computación cuántica se ha encargado de revolucionar la manera en la que se trabaja con los ordenadores, ya que permite darles respuesta a problemas que en años anteriores eran imposibles de resolver.  

¿En qué se diferencia de la computación tradicional?

Si la computación tradicional y la cuántica tienen muchas relaciones entre sí, porque una surge como respuesta a las fallas de la otra, lo cierto es que tiene más diferencias que similitudes.

Por ese motivo, es importante reconocer cuáles son sus principales aspectos diferenciadores:

Arquitectura computacional

Su primer rasgo diferente es su arquitectura interna. Mientras los ordenadores comunes trabajan con bits, los cuánticos funcionan a partir de cúbits.

Por ello, en vez de trabajar con unidades que pueden representar solo 1 o 0, los ordenadores cuánticos utilizan cúbits que son capaces de funcionar como 1 y 0 al mismo tiempo.

Asimismo, es importante destacar que la arquitectura de un ordenador cuántico (aunque no lo parezca), es más sencilla que uno común.

Esto se debe a que no tiene procesador ni memoria, todo se basa al 100% en el uso de algoritmos, por lo que su uso supone un gran ahorro de energía.

Lenguaje de programación

Como bien sabrás, los ordenadores convencionales se encuentran creados a partir del uso de un lenguaje de programación específico y de códigos que respaldan el soporte de los distintos programas que se ejecuten.

Por ello es probable que reconozcas a Java o Python como algunos de los lenguajes más utilizados a nivel mundial.

Sin embargo, dentro de la computación cuántica, no se trabaja con los lenguajes de programación, puesto que se implementan tan solo algunos algoritmos muy específicos.

Funcionalidad aplicada

Los ordenadores cuánticos no están pensados para un uso diario por parte de los internautas comunes.

Es decir, no se trata de un ordenador que se emplearía para entrar a redes sociales o para jugar videojuegos.

Al contrario, el diseño e implementación de la computación cuántica se centra en su uso dentro del sector tecnológico y científico, gracias a sus capacidades y formas de procesar información.

¿Cómo se utiliza la computación cuántica aplicada?

En vista de que la aplicación de la computación cuántica se enfoca en apartados laborales muy específicos, es fundamental comprender en profundidad para qué se utiliza.

Después de todo, como no es una tecnología diseñada para los usuarios comunes, es normal que no conozcas nada al respecto, cuando lo cierto es que es una ciencia que se encuentra detrás de muchos sectores importantes en la actualidad.

Para que te hagas una mejor idea de sus aplicaciones, algunas de las más destacadas son:

Avances en la ciberseguridad

El tema de la ciberseguridad ha cobrado una gran importancia durante los últimos años, en vista del amplio crecimiento de internet y de la expansión de los dispositivos con acceso a la red.

Por ello ha sido necesario desarrollar sistemas de ciberseguridad que sean robustos y protejan los datos de todos los usuarios.

Ahora bien, lo cierto es que realizar las operaciones necesarias para los avances de seguridad a través de un ordenador convencional era algo que tardaba mucho tiempo y no resultaba para nada eficiente.

En cambio, crear sistemas de seguridad a partir de la computación cuántica ha sido una gran solución, gracias a su rapidez y la efectividad de todos los sistemas.

Optimización de sistemas financieros

Hoy en día existen diversas plataformas financieras, bancarias o no bancarias, desde las que puedes realizar inversiones, ahorrar y enviar o recibir dinero.

Por supuesto, este tipo de sistemas también tienen que ser seguros y tienen que estar preparados para detectar el fraude ante la más mínima señal.

Debido a esto, la computación cuántica ha sido utilizada para realizar simulaciones de fraudes y posibles fallas financieras que permiten optimizar el funcionamiento de los servicios financieros actuales.

Investigaciones de salud avanzadas

Aunque no lo creas, esta novedosa rama científica también ha sido empleada dentro del sector salud por muchísimos motivos.

Por un lado, ha resultado ser una herramienta muy funcional en el desarrollo de nuevos medicamentos, ya que es posible hacer simulaciones de la reacción de las moléculas ante cierto tipo de fármacos.

Gracias a esto, los ordenadores cuánticos se han convertido en una gran opción para diseñar medicinas que ataquen mejor las enfermedades.

De igual forma, esta es una tecnología que ha permitido procesar mejor los datos genéticos dentro de las investigaciones de ADN para obtener resultados más rápidos.

Diseño de sistemas de transporte eficientes

Otro de los sectores que se ha visto beneficiado por la aplicación de la computación cuántica es el sector transporte y logística.

Dentro de este tipo de área, la funcionalidad de la computación cuántica se ha hecho presente, porque ha permitido desarrollar vehículos que funcionen de manera más autónoma y eficiente.

Asimismo, en el caso del sector logístico, utilizar este tipo de ordenadores te ayudará a planificar rutas de entregas más eficientes y planificar el tráfico según el día y la hora.

Análisis climáticos eficientes

Si bien los cambios climáticos son predecibles desde hace muchos años, la integración de la computación cuántica ha permitido estudiar sus distintos efectos con mucha más precisión.

Además, ha sido de gran ayuda para que los resultados predictivos sean mucho más acertados, gracias a la manera en la que se procesan los datos.

A través de sus sistemas de simulación, se puede comprender mejor cuáles son los factores que intervienen para que se dé una condición climática específica.

Mejoras en la tecnología de Inteligencia Artificial (IA)

Para finalizar, hay que destacar también que esta disciplina es utilizada para diseñar nuevos modelos de inteligencia artificial que entreguen resultados mejor adecuados a las solicitudes de los usuarios.

Su aplicación también ha estado presente en el área del Machine Learning para impulsar la automatización de tareas y la entrega de respuestas de forma inmediata.

Todo esto es posible porque se emplea la computación cuántica para procesar datos probabilísticos y garantizar que los resultados creados por la inteligencia artificial sean de calidad.

Principales retos de la computación cuántica en la actualidad

Como puedes ver, la computación cuántica aplicada tiene un gran potencial y ya es utilizada en algunos de los sectores del mercado más importantes.

Sin embargo, a pesar de que llegar hasta este punto ha sido tener que realizar un largo trayecto, lo cierto es que todavía tiene muchos retos que superar.

Uno de los objetivos que se ha planteado es la comercialización de ordenadores cuánticos para la población general, pero este es uno de los retos más complicados de todos.

En principio, porque se trata de una tecnología en la que no se utilizan lenguajes de programación, lo que dificultará la creación de ordenadores y programas de fácil acceso para todos.

Asimismo, es un tipo de ordenador que no resulta tan funcional a nivel personal, porque sus funciones principales están centradas en una gran escala.

No obstante, aunque esto puede tardar muchísimas décadas en suceder, de momento, el foco principal se centra en mejorar el procesamiento de datos y el almacenamiento de algunos sistemas tecnológicos.

Además, se espera que las funcionalidades de la computación cuántica también sean aprovechadas para crear sistemas industriales y educativos que sean más eficientes.

A modo de conclusión

La computación cuántica aplicada ha logrado elevar las funcionalidades de los ordenadores para hacerlos mucho más potentes y eficientes en el desarrollo de cualquier tipo de tarea, incluso si es una de tipo científica.

Puede que esta sea una tecnología que no llegue hasta las manos de los usuarios comunes, pero sin duda es algo que revolucionará el modo de trabajar con artefactos computacionales a nivel científico.

Así que, sus cambios serán percibidos por nosotros a través de las mejoras tecnológicas que se presencien con el paso del tiempo.