El futuro: computadoras cuánticas compatibles con la nube

Las computadoras cuánticas se perfilan como potenciales sucesoras de las actuales computadoras electrónicas y un estudio reciente sugiere que serían compatibles con la computación en nube, cuya popularidad va en aumento en internet.

Este tipo de computadoras emplean los llamados "estados cuánticos" de la materia para realizar cálculos que, a gran escala, superan con creces las capacidades de una computadora convencional.

Más rápidas y seguras, su uso podría extenderse a servicios como la nube de Google, según indicó un reporte publicado en la revista Science.

Mecánica cuántica

Una de las peculiaridades de esta rama de la física llamada mecánica cuántica es que los objetos pueden estar en más de un estado a la vez, con estados de distintos objetos unidos de un modo que Albert Einstein famosamente calificó de "espeluznante".
En lugar de los bits 0 y 1, tradicionalmente empleados por al computación digital, la computación cuántica ansía hacer uso de estos estados entrelazados para realizar cálculos a una velocidad que quita la respiración.
Otros trucos de la mecánica cuántica tienen que ver con la criptografía, el arte de encriptar datos. Los datos son codificados en estados determinados, usualmente en partículas de luz llamadas fotones, y estos no pueden ser leídos sin ser destruidos.
La criptografía cuántica emplea este medio para enviar "claves" para desencriptar mensajes de una forma muy segura.
Sin embargo, la computación cuántica todavía está en su etapa de desarrollo, y por ahora sólo es capaz de elaborar cálculos simples, mientras que la criptografía cuántica está en su mayoría relegada a experimentos en laboratorios.

Nuevos avances

Hasta el momento, parecía distante un futuro en el que ambos sistemas fueran accesibles a los consumidores.
Sin embargo, un nuevo trabajo llevado a cabo por el pionero en computación cuántica Anton Zeilinger de la Universidad de Viena y un equipo de científicos internacionales, logró combinar ambos elementos: criptografía y estados cuánticos.

Demostraron que la tecnología del futuro tan sólo necesita diseñar modos de fabricar bits cuánticos (también conocidos como qubits) en casa, mientras que el groso de la computación cuántica podría realizarse en la nube de forma completamente segura.
De este modo, el usuario podría enviar qubits perfectamente seguros a una computadora remota, junto con una especie de instrucciones sobre qué hacer con ellos.
El proceso es completamente claro para el usuario; por ejemplo, encontrar todos los números que multiplicados darían como resultado el número 2.012. Pero el número 2.012 estaría encriptado y las instrucciones darían la impresión de ser una serie de pasos al azar o un número desconocido.
La computadora remota de algun modo "entrelaza" los bits desconocidos, ejecuta los pasos, y envía los qubits de vuelta resolviendo el problema sin siquiera decodificar el contenido.
El equipo construyó un sistema demostrando que la idea funciona, empleando una serie de pasos computacionales que podría definir el futuro de la computación.
No obstante, queda mucho que hacer para desarrollar la computadora de nube cuántica del futuro.

Obstáculos

En primer lugar diseñar un sistema para "fabricar" estos qubits en los hogares, que podría hacerse con tecnología existente si hubiera una demanda por por parte de los consumidores.
En cuanto a la criptografía cuántica a larga distancia, ésta ya ha sido probada en aplicaciones reales: esta tecnología se empleó en las elecciones de Suiza en 2007, usando una red adaptada de fibras.
Recientemente, investigadores del University College de Cork, en irlanda, demostró que la información cuántica puede enviarse a través de las mismas fibras que se utilizar para proporcionar servicios de banda ancha en hogares de todo el mundo.
Lo que todavía falta, y preocupa a los físicos cuánticos, es la computadora cuántica en si misma.
La complejidad de las computadoras va en aumento; a principios de este mes se sugería la capacidad de 84 qubits de hacer malabarismos simultáneamente.
Pero igual que sucedió con la computación que hoy conocemos, todavía tendrá que darse una mayor simplificación, miniaturización y un bajón en el coste para que pueda emplearse en la computación en nube.