La aplicación de la mecánica cuántica en la tecnología, especialmente en la computación, está revolucionando el mundo que conocemos de formas que no nos podemos imaginar.
Las computadoras cuánticas, a diferencia de las convencionales, utilizan qubits en lugar de bits. La diferencia de un bit y de un qubit es que un qubit puede estar, al mismo tiempo, en una superposición de estados. Esto permite procesar cantidades grandes de datos al mismo tiempo. Así es como pueden resolver problemas complejos, tales como modelación financiera y tareas de optimización (Aaronson, 2013). Un ejemplo conocido es el de Google, donde su procesador cuántico Sycamore logró resolver un problema, que normalmente le tomaría a una supercomputadora diez mil años, en doscientos segundos (Arute et al, 2019).
Además, en el área financiera, se está implementando la computación cuántica para detectar fraudes y analizar el riesgo. A su vez, en la industria farmacéutica se están usando las tecnologías cuánticas para simular, con una velocidad altísima, interacciones moleculares con el fin de descubrir nuevos medicamentos, como es el caso de Pfizer (MIT Technology Review, 2022).
En criptografía, se utilizan principios de mecánica cuántica para alcanzar una seguridad que no se podría obtener con principios de Física clásica. El método de encriptación conocido como Quantum Key Distribution se asegura que si, al mandar un mensaje de persona A hacia persona B y una persona C lo interceptara y leyera, esto perturbaría el estado cuántico del sistema, dando aviso al mensajero y al receptor de esto. La razón por la cual esto funciona es que. en la Mecánica Cuántica, un observador afecta el resultado del estado de un sistema (Scarani et al, 2009).
También existen los sensores cuánticos, que tienen muchas aplicaciones en la medicina, como detectar el Alzheimer a través de notar cambios pequeños en la actividad del cerebro. Estos sensores funcionan a base de conceptos como coherencia y entrelazamiento cuántico. Con esto, también se pueden medir ondas gravitacionales y campos magnéticos con mucha precisión (QuTech, 2023).
Sin embargo, aunque las tecnologías cuánticas tienen un futuro prometedor, todavía existen limitaciones y áreas de oportunidad. Por ejemplo, se necesita conseguir la estabilidad de los qubits, así como alcanzar temperaturas cercanas a 0° para el enfriamiento de los qubits superconductores. Así mismo, está el problema de que estas tecnologías son altamente costosas y complicadas de escalar a tamaños más pequeños para fines de practicidad.
No obstante, existe el sustituto de los qubits: los fotones. Recientemente se han estado utilizando computadoras cuánticas fotónicas que usan luz para evitar tener el problema de necesitar un sistema de enfriamiento para los qubits. De acuerdo con Wehner et al (2018), se puede lograr desarrollar un internet capaz de transferir información instantánea y completamente segura utilizando fotones entrelazados.
Teniendo todas estas posibilidades de tecnologías en consideración, ¿deberíamos recibir este desarrollo cuántico de forma veloz, o tomarnos un momento para reflexionar y acordar normativas globales que fomenten la seguridad, la equidad y la privacidad? Es nuestra responsabilidad que estas herramientas se desarrollen de forma responsable para que podamos vivir en un futuro que todos queramos compartir.
Referencias
Aaronson, S. (2013). Quantum Computing Since Democritus. Cambridge University Press.
Arute, F., et al. (2019). "Quantum Supremacy Using a Programmable Superconducting Processor." Nature.
Degen, C. L., et al. (2017). "Quantum Sensing." Reviews of Modern Physics.
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