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¿Te imaginas un ordenador que descifre claves como por arte de magia? ¿Un ordenador cuya potencia permita evaluar de forma más exacta la predicción meteorológica? ¿Que facilite la gestión de tareas tan complejas como el control del tráfico aéreo? Eso es lo que se está intentando conseguir con los ordenadores cuánticos, un nuevo paradigma de computación que está despegando actualmente.
En la computación clásica se utilizan bits que pueden tener dos valores (0 – 1, apagado – encendido), de manera que con estos elementos se pueden efectuar todo tipo de operaciones matemáticas. Para la gestión de problemas complejos se utilizan super ordenadores con muchos componentes (microchips) que efectúan millones y millones de operaciones por segundo. La tecnología permite que estos componentes cada vez sean más y más pequeños, de manera que en el mismo espacio podamos meter más microchips y por ello podamos hacer más operaciones. Pero hay (o habrá) un momento en que los microchips son tan pequeños que los electrones dejan de circular por donde deberían y el ordenador deja de funcionar correctamente.
El nuevo modelo de computación cuántica permite aumentar exponencialmente la capacidad de cálculo de los ordenadores. Veamos cómo lo hace.
A diferencia de los ordenadores clásicos, que utilizan bits con 2 valores, los ordenadores cuánticos utilizan qubits, unos elementos que pueden tener múltiples estados. De esta manera se pueden realizar inumerables operaciones al mismo tiempo y se puede transferir una cantidad de información mucho mayor.
representación de un qubit. Wikipedia
La mayoría de protocolos de cifrado de clave pública – privada utilizan operaciones con números primos muy elevados, de manera que su multiplicación da como resultado un factor de dicha clave. La factorización de esa clave (volves a los 2 números primos que crean ese número) es, computacionalmente hablando, un reto bastante difícil para los ordenadores actuales. Además, añadir un solo bit a ese número inicial aumenta exponencialmente la dificultad de factorizarlo después. Esa factorización, ese descubrimiento de los dos números primos originales, sería una tarea que un ordenador cuántico resolvería en apenas unos segundos, acabando con la criptografía tal y como la entendemos ahora mismo.
De todas formas, por ahora solo se han dado los primeros pasos en este emocionante campo. Los mayores avances han dado como resultado qubits que llegan a tener 14 estados. Sin embargo se estima que para poder utilizar esta tecnología a su mayor potencial se necesitarían qubits con unos diez mil millones de estados. Aún así la tecnología avanza muy rápidamente, así que en los próximos años quien sabe si cambiará el paradigma de la informática.
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