Computación cuántica, lo nuevo en gestión informática

Computación cuántica

La inteligencia artificial es la última moda que arrasa en la industria tecnológica, pero puede haber una tendencia aún mayor en el horizonte: la computación cuántica, siempre que puedan resolverse cuestiones básicas de ciberseguridad

Las supercomputadoras con chips electrónicos actuales pueden quedarse muy retrasadas con estas máquinas que funcionan a nivel subatómico y utilizan tecnologías exóticas como chips superconductores super fríos. El beneficio final de la computación cuántica es que resuelve problemas demasiado complejos para las computadoras clásicas de hoy.

Grandes gigantes tecnológicos como IBM, Alphabet o Microsoft ya están promocionando logros con estas máquinas experimentales. Y también los titanes de la computación en la nube están sentando las bases para proporcionar computación cuántica como servicio.

Si bien las posibilidades de la IA están ahí, las amenazas a la ciberseguridad también son reales. Por un lado, no está claro dónde se encuentran países como China en el desarrollo de computadoras cuánticas. Se trata de un gran problema porque los ordenadores cuánticos acabarán por dominar las tecnologías de cifrado de datos actuales. A su vez, las agencias de inteligencia extranjeras podrían representar una amenaza de ciberseguridad aún mayor.

Que es la computación cuántica

La computación cuántica es una rama de la informática que utiliza los principios de la mecánica cuántica para el procesamiento y almacenamiento de información. A diferencia de la computación clásica, que utiliza bits para representar y manipular datos en forma de 0 y 1, la computación cuántica utiliza qubits, que son unidades de información cuántica que pueden estar en un estado de superposición, una combinación de 0 y 1 al mismo tiempo.

La mecánica cuántica permite que los qubits se encuentren en múltiples estados simultáneamente, lo que permite realizar cálculos paralelos masivos. Además, los qubits pueden estar entrelazados, lo que significa que el estado de un qubit puede depender del estado de otro, incluso si están separados por distancias enormes. Estas características ofrecen el potencial de realizar cálculos mucho más rápidos y eficientes en comparación con los ordenadores clásicos para ciertos tipos de problemas.

La computación cuántica se basa en principios como la superposición, la interferencia y el entrelazamiento cuántico para realizar operaciones matemáticas complejas. Los algoritmos cuánticos, como el algoritmo de Shor para la factorización de números enteros y el algoritmo de Grover para la búsqueda en una base de datos no ordenada, son ejemplos de aplicaciones que se benefician de las propiedades cuánticas.

Aunque la computación cuántica todavía se encuentra en sus primeras etapas de desarrollo y enfrenta muchos desafíos técnicos, tiene el potencial de revolucionar campos como la criptografía, la simulación molecular, la optimización y el aprendizaje automático. Sin embargo, es importante tener en cuenta que no todos los problemas se beneficiarán de la computación cuántica, y que los ordenadores cuánticos no reemplazarán por completo a los ordenadores clásicos, sino que serán complementarios en muchos casos.

Computación cuántica para impulsar la IA

Los investigadores esperan que la computación cuántica sea útil para avanzar en el aprendizaje automático, un tipo de IA.

La IA generativa empezó a arrasar en el mundo en 2022 en la creación de contenidos, pero no está claro cual podria ser la aplicación definitiva para la computación cuántica

Por ahora, están apareciendo asociaciones intrigantes. Moderna (MRNA) anunció en abril que se asociará con IBM para utilizar sus computadoras cuánticas y tecnologías de inteligencia artificial generativa para avanzar en vacunas y terapias de ARNm . Se utilizaron vacunas que utilizan ARNm para inocular contra Covid-19.

Cierto es que se espera que sigan sobreviviendo las computadoras electrónicas y coexistan con las computadoras cuánticas, que ayudarán a resolver los problemas más urgentes como modelar el cambio climático

Hoy en día, las computadoras cuánticas no superan a las computadoras clásicas y tradicionales en los problemas del mundo real», dijo Richard Moulds, gerente general del servicio de computación cuántica Braket de Amazon Web Services .

AWS ofrece a los investigadores acceso a máquinas cuánticas de empresas como IonQ ( IONQ ), Oxford Quantum Circuits, QuEra, Rigetti Computing ( RGTI ) y Xanadu Quantum Technologies, con sede en Canadá. Además, Amazon está construyendo prototipos de computadoras cuánticas en el Instituto de Tecnología de California en Pasadena, California.

El próximo hito en la industria se describiría como la ventaja cuántica. Eso es cuando una computadora cuántica en realidad es más rápida, más barata o usa menos energía que una computadora clásica para resolver un problema que es de interés comercial», dijo Moulds.

Áreas en las que la computación cuántica podría tener un buen resultado

La computación cuántica tiene el potencial de tener un impacto significativo en varias áreas. A continuación, mencionaremos algunas de ellas:

  • Criptografía: La computación cuántica podría afectar la seguridad de los sistemas criptográficos actuales. Los algoritmos de criptografía asimétrica ampliamente utilizados, como RSA y ECC, podrían ser vulnerables a ataques de factorización y búsqueda de claves cuánticas. Por otro lado, la computación cuántica también podría ofrecer nuevas técnicas criptográficas más seguras, como la criptografía cuántica basada en principios cuánticos.
  • Simulación molecular: La simulación de sistemas moleculares es un desafío computacionalmente intensivo en la química y la biología. La computación cuántica podría permitir la simulación directa de sistemas cuánticos, lo que ayudaría a comprender mejor los procesos químicos y el diseño de fármacos.
  • Optimización: La computación cuántica podría mejorar la eficiencia y velocidad de los algoritmos de optimización, que tienen aplicaciones en áreas como la logística, la planificación de rutas, el diseño de circuitos y la optimización financiera.
  • Aprendizaje automático: Los algoritmos de aprendizaje automático y el análisis de grandes conjuntos de datos son fundamentales en diversos campos, como la inteligencia artificial. La computación cuántica podría ofrecer nuevas técnicas y algoritmos para el procesamiento y análisis de datos complejos, lo que podría tener un impacto en el desarrollo de modelos más avanzados y precisos.
  • Química cuántica: La computación cuántica podría ayudar a resolver problemas en el campo de la química cuántica, como el cálculo de estructuras moleculares, la simulación de reacciones químicas y el diseño de nuevos materiales.
  • Finanzas: La computación cuántica podría utilizarse en el análisis de riesgos financieros, la optimización de carteras de inversión y la simulación de escenarios económicos complejos.
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