Q93 - Tecnología y equipamiento para la industria química

ciones, si no de todas”, y reflexiona: “Si el mecanismo de autorreplica- ción fuese siempre perfecto, la vida nunca hubiera podido darse en toda su amplia y rica diversidad como la conocemos. Incluso más aún, la vida hubiera desaparecido muy pronto a lo largo de la evolución. No hay rosa sin espinas”, sentencia. Cabe señalar, sin embargo, que a día de hoy no hay unanimidad científica sobre el peso de los efectos cuánticos en el conjunto de los procesos biológicos. QUÉ ESPERAR DE UN ORDENADOR CUÁNTICO La computación cuántica es la más antigua de este conjunto de tecno- logías; ya en los años 90 se demostró su viabilidad. El año pasado IBM pre- sentó en el salón CES de Las Vegas el primer ordenador cuántico para uso comercial, el IBM Q System One, de 20 cúbits, y acaba de anunciar para 2023 un modelo 17 veces más potente que el actual, de 64 cúbits. Pero el pri- mer prototipo que ha conseguido la llamada ‘supremacía cuántica’ lo ha desarrollado Google con su procesa- dor cuántico Sycamore formado por 54 cúbits. En el proyecto participa el físico y filósofo español Sergio Boixo, jefe científico de Quantum Computer Theory para el laboratorio de inteligen- cia artificial cuántica de Google. Los resultados, según la compañía, arro- jaron un ratio de 200 segundos frente a 10.000 años en la resolución de un problema de cálculo. El experimento en cuestión realizó la comparativa con el supercomputador más potente del mundo, el Summit, que está en Tennessee y es de IBM..., que se ha mostrado crítica con los resultados, que fueron publicados en la revista cientí- fica Nuture el 23 de octubre de 2019. Los cúbits, que son las unidades bási- cas de información en computación cuántica, forman un sistema físico que tiene la probabilidad cuántica de estar en dos estados a la vez. La computa- ción cuántica aprovecha la propiedad de la dualidad onda-partícula (o cor- púsculo) por la que un ente presenta propiedades de partícula y de onda al mismo tiempo cuando se halla en coherencia cuántica: “programas la función de onda –explica Forn-Díaz–, ya que las ondas pueden estar en varios sitios al mismo tiempo, y es posible realizar varias computaciones a la vez como una onda”. Los ordenado- res cuánticos no son modelos más potentes que los superordenadores sino que permiten atacar problemas intratables, y su utilidad principal será reducir el tiempo que se tarda en resol- ver este tipo de problemas concretos. Tampoco serán ordenadores domés- ticos, por lo menos no en un futuro próximo; los utilizaremos en la línea de los actuales supercomputadores, que tampoco están pensados para tener uno en casa, y se ubicarán en centros de investigación y en las instalaciones de las compañías que comercialicen el servicio de su uso, disponible en la nube, como ya está haciendo IBM. Para que un chip superconductor cuán- tico se comporte de modo cuántico debe ser aislado de las perturbacio- nes de otras partículas, de los campos magnéticos, de la radiación (luz, rayos X, rayos cósmicos...), ha de permanecer a una temperatura de casi cero abso- luto y sus circuitos requierenmateriales superconductores –porque son los que mejor mantienen la coherencia cuántica; existen numerosos estudios abiertos en torno a nuevos materiales que permitan generar bits cuánticos estables–. Uno de los incon- venientes de esta tecnología es que su gran sensibilidad produce más fallos que la computación clásica, de modo que hacen falta muchos cúbits para optimizar la fiabilidad de los resultados. Ese es el reto en la actualidad: cuan- tos más cúbits entrelazados entre sí podamos controlar, más incrementa- remos la capacidad de procesamiento, que crecerá de forma exponencial y posibilitará corregir los errores con mayor fidelidad. CRIPTOGRAFÍA CUÁNTICA La criptografía actual es inquebran- table (hasta que se logre el primer ordenador cuántico universal). Está basada en un cálculo que aunque no parece difícil, incluso un superordena- dor tardaría miles de años en procesar. Multipliquemos dos enormes facto- res escogidos al azar y utilicemos ese resultado para adjudicar un, llamé- mosle, código de encriptación, que sólo podrá desencriptar y por tanto acceder a la información el poseedor de esos dos factores primeros. Y ya está. No hay ordenador capaz de rea- lizar las combinaciones posibles para dejar al descubierto nuestros factores secretos en menos de varios milenios. Química y física, sinergia exponencial. El estudio del comporamiento de la materia a nivel subatómico, por tanto cuántico, nos dotará de nuevas herramientas para el control de la enfermedad. La ilustración muestra un coronavirus, en concreto el SARS-CoV-2, causante de la COVID-19. Estas nuevas vías de estudio pueden ser decisivas en futuras, y subrayamos ‘futuras’, pandemias. 15 MUNDO CUÁNTICO