Significado de Computación cuántica
Sustantivo femenino compuesto. «Computación» (del latín computatio, «cálculo») y «cuántica» (del latín quantus, «cuánto», a través del alemán Quant y el inglés quantum computing).
La computación cuántica es un modelo de cómputo que aprovecha fenómenos de la física cuántica, como la superposición y el entrelazamiento, para procesar información de forma distinta a la computación clásica.
No sustituye a los ordenadores convencionales para las tareas cotidianas: se investiga sobre todo para resolver ciertos problemas concretos que resultan muy costosos de calcular con la computación clásica.
Qué es la computación cuántica
La computación clásica representa la información en bits, cada uno con un valor de 0 o de 1. La computación cuántica trabaja en cambio con bits cuánticos, o qubits, que gracias a la superposición pueden representar una combinación de 0 y 1 a la vez, y no un único valor definido hasta que se mide. Esa propiedad, junto con el entrelazamiento entre varios qubits, permite explorar muchas combinaciones de forma simultánea en lugar de una tras otra.
No es simplemente «un ordenador más rápido»: para la mayoría de las tareas habituales, como escribir un documento o navegar por internet, no ofrece ninguna ventaja frente a un ordenador clásico. Su utilidad se concentra en problemas muy específicos, como ciertos cálculos de química, de optimización o de criptografía, en los que el número de combinaciones posibles crece de forma extremadamente rápida.
La estudian físicos e informáticos especializados en computación cuántica, un campo que combina la mecánica cuántica con la teoría de la información y que todavía enfrenta retos técnicos importantes, como mantener los qubits estables el tiempo suficiente para completar un cálculo.
Origen de la expresión computación cuántica
«Computación» procede del latín computatio, «cálculo, cómputo». «Cuántica» viene del latín quantus, «cuánto», que el alemán adoptó como Quant a comienzos del siglo XX para la física de las magnitudes discretas, y de donde pasó al inglés como quantum. La expresión completa traduce el inglés quantum computing, término acuñado dentro de la física teórica al proponerse por primera vez la idea de un ordenador que operase según las leyes de la mecánica cuántica.
La propuesta teórica surgió en el ámbito de la física a comienzos de la década de 1980, antes de que existiera ningún dispositivo capaz de ponerla en práctica, y el término se popularizó en español a medida que distintos laboratorios de investigación empezaron a construir los primeros prototipos experimentales.
Conceptos clave de la computación cuántica
| Concepto | En qué consiste |
|---|---|
| Qubit | Unidad básica de información cuántica, equivalente cuántico del bit clásico. |
| Superposición | Capacidad de un qubit de representar una combinación de 0 y 1 a la vez, antes de medirse. |
| Entrelazamiento | Vínculo entre dos o más qubits, de modo que el estado de uno depende del estado del otro. |
| Decoherencia | Pérdida del estado cuántico por la interacción con el entorno, uno de los principales retos técnicos del campo. |
Estos conceptos son la base de los algoritmos cuánticos, diseñados para aprovechar la superposición y el entrelazamiento en problemas concretos donde la computación clásica resulta poco eficiente.
Ejemplos de uso de computación cuántica
El laboratorio investiga aplicaciones de la computación cuántica en el diseño de nuevos materiales.
Explicó en clase los fundamentos de la computación cuántica antes de entrar en los algoritmos concretos.
La computación cuántica podría acelerar ciertos cálculos de simulación molecular que hoy resultan muy costosos.
El artículo divulgativo comparaba la computación cuántica con la computación clásica mediante analogías sencillas.
El equipo de criptografía sigue de cerca los avances en computación cuántica por su posible impacto en la seguridad de los sistemas actuales.
Sinónimos y palabras relacionadas
Sinónimos: no tiene sinónimos exactos; en inglés se conoce como quantum computing.
Antónimos: computación clásica.
No es lo mismo que:
- Computación clásica: procesa la información en bits con un único valor definido, mientras que la cuántica opera con qubits en superposición.
- Inteligencia artificial: es un campo distinto centrado en que los sistemas realicen tareas propias de la inteligencia humana; puede beneficiarse de la computación cuántica, pero no depende de ella.
- Bit: es la unidad de información de la computación clásica; el qubit es su equivalente en computación cuántica, con propiedades distintas.
Preguntas frecuentes sobre computación cuántica
¿La computación cuántica va a sustituir a los ordenadores actuales?
No se espera que los sustituya para el uso cotidiano. Se investiga como un complemento útil para resolver ciertos problemas concretos, como algunos cálculos científicos, en los que ofrece ventajas frente a la computación clásica.
¿Qué es un qubit?
Es la unidad básica de información en computación cuántica, equivalente al bit de la computación clásica, pero capaz de representar una combinación de 0 y 1 a la vez gracias a la superposición cuántica.
¿Por qué es tan difícil construir un ordenador cuántico?
Porque los qubits son muy sensibles a las interferencias del entorno, un problema llamado decoherencia, que hace que pierdan su estado cuántico con facilidad y limita el tiempo disponible para completar un cálculo.