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¿Cuál es la velocidad de un ordenador cuántico?

¿Cuál es la velocidad de un ordenador cuántico?

  • 21 de junio de 2020

Un cálculo realizado en tres minutos en lugar de ... 10.000 años. Esta exitosa operación cuántica por parte de Google a fines de septiembre hizo temblar al mundo de la tecnología, en busca de su Grial: la computadora cuántica universal.

¿En qué consiste? ¿Para qué se usaría? ¿Romperá todos nuestros códigos? Descifrando tecnología científica que desafía la comprensión.

Cualquier objeto es cuántico, "incluso tú y yo", señala Daniel Hennequin, físico. "Pero estas propiedades cuánticas se pierden rápidamente y cuanto más grande es el objeto, más rápida es la pérdida", explica este investigador del CNRS.

En la escala microscópica, sin embargo, es posible extender el estado cuántico con átomos individuales, fríos y aislados.

Así podemos hacer qubits, el ladrillo básico de la computación cuántica. Pero su manejo es delicado porque son difíciles de estabilizar y los fabricantes tienen dificultades para superar los 53 qubits.

Sin embargo, ya son capaces de un rendimiento espectacular como lo muestra el procesador de Google, que calculó en 3 minutos lo que una supercomputadora clásica habría tomado miles de años.

A diferencia de los bits clásicos que solo pueden estar en dos estados (0 o 1), los qubits tienen un número infinito de estados posibles que pueden superponerse. Es un paralelismo que permite hacer varios cálculos a la vez.

De este modo, llegamos a algoritmos sin equivalente en el mundo clásico que incluso presentan problemas para representar.

La "solución cuántica" es útil cuando el problema es tan complejo o la gran cantidad de datos es tan grande que las supercomputadoras convencionales ya no son suficientes.

Por lo tanto, la computadora cuántica tendría un impacto considerable en nuestra capacidad para procesar información.

Ya existen aplicaciones concretas que utilizan sistemas híbridos clásicos / cuánticos. Uno de ellos, por ejemplo, es capaz de resolver rápidamente el "problema del vendedor ambulante" que tiene que optimizar su viaje para ir a 100 ciudades diferentes.

Amenazas a la criptografía

El algoritmo cuántico más prometedor es el de Shor, capaz de factorizar tan rápido como multiplicar, hay una diferencia en el tiempo de resolución entre las dos operaciones.

Por el momento, Quantum solo puede factorizar números de 7 u 8 dígitos y la computadora convencional sigue siendo mucho más poderosa.

Pero el día que una computadora cuántica universal logre ejecutar el algoritmo de Shor a gran escala, con números de 100 dígitos, hablaremos de "supremacía cuántica". Esto pondría en peligro toda la criptografía que rige nuestros códigos de seguridad (tarjetas de crédito, etc.), que se basa en la duración de la factorización (el algoritmo RSA).

Para contrarrestar esta amenaza, la investigación en criptografía resistente ya ha tomado la delantera con nuevos algoritmos.