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COMPUTACIÓN CUÁNTICA, NUEVA REVOLUCIÓN CIBERNÉTICA. Dr. Mario H. Concha Vergara,Ph.D. Director de Corporación Olof Palme.Chile

La computación cuántica es un concepto que aún nos da más interrogantes que certezas. Para entender el tema se le preguntó en Chile al Dr. Robert Sutor si la computación cuántica[1] era o no ciencia ficción, pues no es algo que tengamos internalizado en el diario vivir. Sus qubits y sus funciones aún no las tenemos del todo claras. ¿Para qué sirve realmente? ¿Qué beneficios tiene y por qué es importante que podamos dominarla lo antes posible?. Fueron algunas de las preguntas que se le hicieron a este sabio durante el Congreso Internacional FUTURO realizado en Santiago de Chile con participación de varios premios nobeles.

Un cúbit o bit cuántico (inglés quantum bit o qubit) es un sistema cuántico con dos estados propios y que puede ser manipulado arbitrariamente. El quita es la unidad mínima y por lo tanto constitutiva de la teoría de la información cuántica. Es un concepto fundamental para la computación cuántica y para la criptografía cuántica, el análogo cuántico del bit en informática.
El qúbit, solo puede ser descrito correctamente mediante la mecánica cuántica1 y solamente tiene dos estados bien distinguibles mediante medidas físicas. También se entiende por qúbit la información que contiene ese sistema cuántico de dos estados posibles.
La cantidad de información contenida en un qúbit, y  la forma en que esta información puede ser manipulada, es fundamental y cualitativa y cuantitativamente  diferente de un bit clásico. Tenemos operaciones lógicas, por ejemplo, que son posibles en un qúbit y no en un bit, por esa razón creemos que muy pronto los grandes paños de información se almacenarán en un qúbit. Por ejemplo, los trabajos de los astrónomos en que necesitan reunir información vital sobre los cielos, sus estrellas, galaxias,
Lo importante de este sistema es que debido a su mini tamaño el qúbit es abstracto y no lleva asociado un sistema físico concreto. En la práctica, se han preparado diferentes sistemas físicos que, en ciertas condiciones, pueden describirse como qúbit o conjuntos de qúbits. Los sistemas pueden ser de tamaño macroscópico, como un circuito superconductor, o microscópico, como un conjunto de iones suspendidos mediante campos eléctricos. En definitiva el qúbit es una revolución dentro del concepto de la información cuántica.
Para el Dr. Sutor las computadoras cuánticas no son un reemplazo para las clásicas. Estas, en realidad complementarán a los sistemas tradicionales en el futuro previsible, ayudando a resolver ciertos problemas que son demasiado grandes o requieren mucho tiempo para la computación clásica. Se accederá a las computadoras Quantum a través de los centros de datos en la nube para permitir el equilibrio de carga, el mantenimiento y las actualizaciones rápidas del sistema.
Ya existe y trabaja un sistema de computadoras cuánticas. “BM Q System One es el primer sistema de computación cuántica universal totalmente integrado de la industria, diseñado y construido para escalar el uso científico y comercial”. Se usa un enfoque de ingeniería de sistemas con todos los aspectos del sistema, integrando el diseño de hardware de una gran cantidad de componentes personalizados: ingeniería criogénica para aislar los qubits, firmware cuántico para permitir actualizaciones sin tiempo de inactividad, así como computación clásica para el acceso seguro a la nube y la capacidad de ejecutar algoritmos cuánticos híbridos.
Los usos en la vida diaria de este sistema cuántico haría que las computadoras ayuden a desentrañar la complejidad de las interacciones moleculares y químicas para descubrir nuevos medicamentos y materiales, nuevas estrellas en el firmamento, etc. En finanzas, las computadoras cuánticas podrían ayudar a optimizar las carteras de jubilación, mejorar los precios de los activos y computar un análisis de riesgos más rápido y preciso. La inteligencia artificial también puede beneficiarse de una computación más rápida y nuevos algoritmos que utilizan las propiedades de la computación cuántica para identificar patrones de formas nuevas y más rápidas. En otras palabras, la WEB Semántica o WEB 3.0 1
El Dr. Sutor dice que la IBM Q Experience, es de uso gratuito, así como la plataforma de software de código abierto, Qiskit, que utilizan los portátiles Python y Jupyter, que se están convirtiendo en partes estándar de los kits de herramientas de muchos programadores. Actualmente, dice el Dr. Sutor, más de 100,000 usuarios de IBM Q Experience han realizado más de 7 millones de experimentos y han publicado más de 130 artículos de investigación. Entonces, mientras que la mecánica cuántica y la física cuántica son conceptos difíciles de dominar, no son impedimentos para aprender los conceptos básicos de la programación de una computadora cuántica.
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[1] Física cuántica – Rama principal de la física que explica el comportamiento de la materia. La mecánica cuántica es la parte de la física que estudia el movimiento de las partículas muy pequeñas o micro objetos.
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