¿Quieres conocer un chip cuántico?

por Eduardo Rodas

Médico – Periodista científico

9 de enero 2025

¿Quieres conocer un chip cuántico?

Antes de los diez minutos de ver el siguiente video realizado en el 2024 Ud. podrá observar que el chip cuántico no es mucho más grande que la uña de un dedo. Todo el resto de los aparatos que vemos en las computadoras cuánticas son para tratar de lograr una temperatura lo más cercano posible al cero grado absoluto, que es la temperatura a la que deben trabajar estas computadoras. Por lo menos hasta ahora.

Entrada al Centro de investigación T. J. Watson
Yorktown - Nueva York
Foto del autor - 1994

Desde el año 1900 cuando Max Planck abrió la puerta de la Física Cuántica al mundo se estableció que la mirada del observador modifica el experimento científico. Es por esta razón que las computadoras cuánticas deben funcionar lo más cercano posible a los – 273 º Centígrados. Este cero absoluto es la temperatura más baja posible, por lo que las moléculas, según la física clásica, carecen de movimiento a esta temperatura.

Sin embargo, según la física cuántica, en el cero absoluto las moléculas deben tener una energía residual, llamada energía de punto cero, para poder así cumplir el principio de indeterminación de Heisenberg. Y justamente los qúbits cuánticos (unidades de información cuánticas) utilizan para trabajar los fenómenos de superposición para representar múltiples estados simultáneamente y gracias a esa superposición y al estar entrelazados, le permite a la computadora cuántica realizar cálculos en paralelo.

Y esto da unos resultados sorprendentes: la computadora cuántica Sycamore de Google es capaz de resolver en 200 segundos una tarea que a una supercomputadora tradicional le tardaría unos 10.000 años.

El chip cuántico que van a ver fue desarrollado en el Centro de Investigación Thomas J. Watson de IBM, ubicado en Yorktown Heights, en las afueras de la ciudad de Nueva York.

Tuve oportunidad de visitar ese centro de investigación de IBM en Yorktown en el año 1994. Entre otros desarrollos estaban estudiando el tema de los semiconductores construidos con distintos materiales (silicio, azufre, boro, cadmio, manganeso, germanio, etc.) para lograr la máxima miniaturización posible de los chips.

Supercomputadora Cray 2
Centro de alta computación
Universidad de Texas - Austin
Foto del autor - 1994

Y pocos días antes había estado en un Congreso Mundial de Informática Médica y Biotecnología que se llevaba a cabo en la Ciudad de Austin, la capital del Estado de Texas. Allí fuimos invitados un reducido grupo de latinoamericanos que concurrimos a ese Congreso a visitar el Centro de Alta Computación de la Universidad de Texas en el Campus Universitario de Austin. Pudimos ver la Supercomputadora Cray 2 que en ese momento era la más poderosa del mundo.

Su utilización era adjudicada por horas a distintos investigadores y los principales temas en investigación empleando esa supercomputadora eran estudios que necesitaban una gran potencia de cálculo: el movimiento de las placas tectónicas, la previsión del clima y los números primos. Cuando pregunté por qué investigaban a los números primos la respuesta fue contundente y con una palmadita en la espalda: “Continúe con la visita doctor”……..

Curiosamente 30 años después podemos observar en el siguiente video la utilización de las computadoras cuánticas para el cálculo de números primos con cientos y cientos de decimales que serán utilizados, por ejemplo, para encriptar mensajes y generar claves de seguridad para temas como por ejemplo, los secretos de estados, la información financiera y bancaria y datos médicos. Al utilizar la física cuántica serán imposibles de violar por los hackers habituales.

Y ahora sí, AQUÍ, en este video podrán ver el chip cuántico desarrollado en el Centro de Investigación Thomas J. Watson de IBM, ubicado en Yorktown Heights, en las afueras de la ciudad de Nueva York.