Olvídate de los qubits de ordenadores cuánticos, ya están aquí los qutrits

Desde la empresa Rigetti se ha anunciado que están en disposición de mostrar nuevas configuraciones de hardware experimentales que podrían ampliar el ya de por sí espectacular rendimiento de los ordenadores cuánticos.

Esta empresa ha conseguido introducir un tercer estado energético en los qubits según ellos mismos han informado. Esto hace que el nivel de información que puede transportar sea mayor, de manera más veloz y haciendo que los errores decaigan significativamente.

Después de estas pruebas, que ahora mismo todavía están en fase experimental, la firma ha considerado en llamar a este nuevo estado como qutrits.

¿Qué es un ordenador cuántico y cómo funciona?

Pero antes de meternos en los que serán lo qutrits, debemos tener una ligera noción de que es un ordenador cuántico y de cómo es su funcionamiento.

Este tipo de ordenadores son aquellos que aprovechan fenómenos de la mecánica cuántica para obtener gran potencia de procesamiento. El gran éxito de este tipo de ordenadores es que no funcionan con bits, sino que tienen su propio sistema llamado qubits.

¿Qué son los qubits?

Ya sabes que los bits son corrientes de pulsos eléctricos que se representan por ceros y unos (sistema binario) y que hoy en día engloban todo lo que es la informática en cualquiera de sus variantes y dispositivos.

Pues bien, los ordenadores cuánticos utilizan qubits que son partículas subatómicas, cuyo funcionamiento es distinto dependiendo del tipo de la compañía y la tecnología que se use. Es decir, hay algunas empresas como IBM que tienen superconductores al cero absoluto, pero otras como IonQ lo que utilizan es un sistema para atrapar átomos mediante sillico en cámaras al vacío.

Algo que marca mucho la diferencia entre el bit y el qubit, muy bien representando en el dibujo superior, es que el qubit puede trabajar con los dos procesamientos al mismo tiempo, lo que le confiere mayor capacidad además de velocidad, pero también podemos tener algunos que no tengan ningún estado, por lo que su complejidad es máxima.

En el momento en el que observamos la verdadera diferencia entre lo que empleamos ahora y lo que está por venir, es la capacidad que tienen los qubits de formar grupos, haciendo que la potencia suba de manera exponencial.

Esto se llama superposición, ya que los qubits pueden tener posición cero o uno, pero también uno y cero a la vez.

"Los qubits son el bloque de construcción básico de un procesador cuántico y se llaman así porque representan un continuo de superposiciones complejas de dos estados cuánticos básicos", explica Alex Hill, ingeniero senior en Rigetti.

¿Para qué se puede usar un ordenador cuántico?

Está claro que los ordenadores cuánticos servirán para capacidades donde los superordenadores de hoy en día (muchísimo más lentos y menos potentes) puedan estar más limitados o donde se necesitará en el futuro una mayor velocidad en todos los sentidos.

Por ejemplo, podemos estar hablando de soluciones a nivel molecular, en lo que es la industria farmacéutica o en la fabricación de coches, puesto que ya hay ejemplos de trabajos de ciertas marcas con este tipo de ordenadores, como puede ser el caso de Volkswagen, centrándose en lo que serán las baterías del futuro en los coches eléctricos.

Otro ejemplo sería Airbus, que utiliza estos ordenadores en el cálculo de los ascensos y descensos de sus aviones, para encontrar en cada momento la mejor forma de realizar la acción más peligrosa en un aparato de este tipo.

Pero donde se espera que haga dar el salto definitivo hacia la perfección es en la inteligencia artificial, dotando a esta parte de la ciencia de un desarrollo a niveles que aún estamos lejos de imaginar y que ahora mismo nos parece ciencia ficción.

La llegada del qutri

Desde que los ordenadores cuánticos estuvieron en las manos de los investigadores, su intento siempre ha sido el de conseguir que estos dispositivos fueran capaces de aumentar el procesamiento de los qubits, es decir, que la máquina cuántica lograra funcionar con el mayor número de qubits posibles.

En este afán IBM ha sido la que mejores ha obtenido, al presentar a la opinión científica y a la pública un procesador de 127 qubit que se llama Eagle.

Por su parte Rigetti ofrece un procesador de 80 qubit (Aspen-11), pero a esto le suman que han sido capaces de añadir un tercer estado a los qubits, por lo que ahora ya son tres los niveles que tienen y por eso los denominan qutrits.

“Con parámetros de lectura cuidadosamente seleccionados, el rendimiento de la clasificación puede ser significativamente mejor al elegir entre | 2> y | 0>, en lugar de la clasificación predeterminada entre | 0> y | 1>”, algo que nos explicó la empresa.

Otra de las cosas que han declarado la empresa, es que no es nada descabellado que en el fututo dejemos atrás estos tres estados y hablemos de qubits muchísimo más potentes, con mayores calidades energéticas, puesto que ya hay cada vez menos separación entre las distintas energías.

Un brutal paso adelante

La conclusión parece clara, puesto que cada vez nos acercamos más a dar otro salto importante en lo que se refiere a la tecnología, cuyo progreso va a arrastrar de manera imparable al resto de industrias y nos cambiará la vida.

Es decir, aún no tenemos el ordenador cuántico como algo normal en el día a día, pero ya aparecen nuevas variantes que hacen que la, ya de por sí descomunal potencia de estos dispositivos, se engrandezca, y no solo eso, sino que encima consideran que este solo es el primer paso de muchos que se darán a no tardar demasiado.

Si la tecnología que conocemos hoy en día es apabullante y se desarrolla a velocidad de vértigo, está claro que los que nos espera, más bien a nuestros hijos, será un paso adelante tan enorme que afectará hasta a la mota de polvo más insignificante del planeta.