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ABC DOMINGO, 6 DE ENERO DE 2013 abc. es sociedad SOCIEDAD 45 ENTENDER LA COMPUTACIÓN CUÁNTICA J. M. N. MADRID 1. ¿Qué es? Se trata, en esencia, de aprovechar las extrañas leyes que rigen la Mecánica Cuántica para procesar información. Un ordenador convencional utiliza largas cadenas de bits, cada uno de los cuales codifica un cero o un uno. Un ordenador cuántico utiliza qubits que a diferencia de los bits, pueden codificar, a la vez, las dos posiciones (cero y uno) gracias a las propiedades de superposición y entrelazamiento. 4. ¿Algún ejemplo concreto? El ejemplo más clásico es el de la factorización de números. Cualquier ordenador puede multiplicar dos grandes números rápidamente, pero ninguno logra, a partir de un número grande (por ejemplo de cincuenta dígitos) encontrar qué números hay que multiplicar para obtener ese resultado. Incluso el más potente de los superordenadores actuales tardaría años enteros para realizar esta tarea. Un ordenador cuántico podría realizarla en menos de un segundo. La capacidad de factorizar grandes números está en la base, por ejemplo, de la criptografía, que entre otras cosas mantiene seguros los números de nuestras tarjetas de crédito. 2. ¿Qué entendemos por superposición y entrelazamiento? Ninguna de estas dos propiedades se manifiesta en el mundo físico que nos rodea. Ambas están reservadas al mundo subatómico. La superposición es la habilidad de las partículas para estar en más un lugar al mismo tiempo. El entrelazamiento es la capacidad de dos partículas para transmitirse sus estados de forma instantánea, no importa cuál sea la distancia entre ellas, de forma que lo que le suceda a la partícula A es inmediatamente sabido por la partícula B 5. ¿Para qué más puede servir la computación cuántica? Por ejemplo, para llevar a cabo simulaciones informáticas de sistemas extremadamente complejos que resultan prácticamente inabordables con la tecnología actual. Por ejemplo, la forma en que se producen las interacciones entre átomos y moléculas, o cómo funciona el clima a escala global, o las mareas, o la forma en que se pliega una proteína. Conseguir estas simulaciones llevará al diseño de nuevos materiales, medicamentos y tecnologías que hoy son difíciles de imaginar. 3. ¿Para qué sirven estas dos propiedades? El físico español en el Instituto Max Planck ABC tancias mayores, de cientos o de miles de kilómetros. ¿Por qué este sistema sólo funciona en distancias cortas? La base son fotones viajando por un cable de fibra óptica. Y resulta que un fotón, tras un cierto recorrido, acaba siendo absorbido por el cable. No hemos encontrado aún la forma de evitar que esto ocurra. Por ahora, como le digo, la comunicación cuántica sólo funciona en rangos muy cortos. El otro premiado, Peter Zoller, es un viejo conocido suyo... Por supuesto que sí. Hemos trabajado juntos en los 90 y hemos compartido otros premios, como por ejemplo la medalla Benjamin Franklin en Estados Unidos o el premio de la Fundación BBVA en España. Colaboramos mucho. Actualmente trabajamos en el desarrollo de simulaciones cuánticas. ¿Cómo ve usted la situación de la Ciencia en España? Desde aquí la veo con mucha preocupación. Y es que en Ciencia los países no se pueden relajar. Bastan unos pocos años sin tener una inversión competitiva para quedarse atrás de forma irremediable. Se tarda décadas enteras en recuperar un par de años de parón. ¿Y cree que estamos en esa situación? Por desgracia, sí. España creció mucho en los últimos 20 años, y eso es lo que ahora se ha terminado. En dos o tres años se puede venirse todo abajo y después puede tardar décadas en recuperarse. Es muy conocido el ejemplo de Rusia, que en los 60 y 70 era una potencia en Física y Matemáticas. Pero en los ochenta dejaron de invertir durante seis años. Treinta años después no se han recuperado. ¿Sucede lo mismo en otros países? La crisis afecta a todos, pero son las prioridades las que cambian. Aquí en Alemania, por ejemplo, es diferente. Cuando comenzó la crisis se hizo un pacto de estado para aumentar la inversión en ciencia un 3 cada año y durante cinco años. Y ahora que esos cinco años han pasado, el Gobierno ha decidido aumentar esa inversión aún más, hasta un 5 hasta 2015. Tanto la superposición como el entrelazamiento resultan de la máxima importancia en la computación cuántica. Gracias a estas dos propiedades, un ordenador cuántico puede efectuar un número enorme de cálculos de forma simultánea. Mientras que un ordenador convencional sólo puede usar ceros y unos, un ordenador cuántico puede usar ceros, unos y superposiciones de ceros y unos, lo que pone a su alcance cuestiones y tareas imposibles para los ordenador actuales. 6. ¿Cuándo tendremos un ordenador cuántico? Ya existen algunos prototipos. Sin embargo, aún es necesario desarrollar la tecnología adecuada para manejar los qubits y construir estas máquinas a gran escala. Hacerlo puede llevar aún varias décadas de trabajo. Prototipo de computadora cuántica de la empresa D- Wave ABC