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Los ordenadores cuánticos tienen como medida principal de computación el bit cuántico (cúbit), mientras que los domésticos usan el bit. A día de hoy, el bit es la unidad elemental de información en informática. Sus valores pueden ser ‘0’ y ‘1’. Cada uno de ellos representa un estado distinto. Tomemos como ejemplo una bombilla: si está encendida, su estado equivaldría a ‘1’ y si está apagada, a ‘0’. Si pulsamos el interruptor, pasa de ‘0’ a ‘1’ y viceversa. En un ordenador, el interruptor encargado de la conmutación entre los dos estados se conoce como transistor.
La velocidad de conmutación del transistor es todavía bastante limitada. Por ello, el cúbit (o bit cuántico o qbit) no utiliza el transistor para conmutar entre estados, sino que utiliza para ello el electrón (partícula que se encuentra alrededor del núcleo del átomo y que tiene carga ecléctica negativa). El electrón tiene la capacidad de girar sobre sí mismo y ahora la comunidad científica está logrando modificar la velocidad a la que gira, adjudicando, además, cada posición a un estado ‘0’ o ‘1’. Además, puede girar tanto arriba y abajo como de izquierda a derecha. El electrón ofrece una velocidad de análisis y cálculo de datos superior, lo que se traduce en una potencia de procesamiento muchísimo mayor.
En el contexto de la computación cuántica, España acaba de dar un salto de gigante gracias al programa Quantum Spain, puesto en marcha en 2021 con el impulso del Ministerio de Asuntos Económicos y Transformación Digital. España ha sido seleccionada entre seis países europeos por el consorcio de supercomputación de la UE, la European High Performance Computing Joint Undertaking (EuroHPC JU). Gracias a esto, nuestro país albergará uno de los primeros ordenadores cuánticos EuroHPC.
Concretamente, se añadirá al Barcelona Supercomputing Center el superordenador MareNostrum, uno de los más potentes y avanzados de Europa, en colaboración con el Instituto de Física de Altas Energías (IFAE) y el International Iberian Nanotechnology Laboratory (INL) en Braga, Portugal. Todo ello gracias al programa Quantum Spain de 2021. Dicha iniciativa tiene como objetivos reforzar el protagonismo de nuestro país en Europa y atraer a inversores.
Alba Cervera, coordinadora del proyecto Quantum Spain asegura que “con la adquisición de este ordenador cuántico estamos marcando un hito en el desarrollo de una infraestructura europea de computación híbrida. No solo contribuiremos a consolidar un ecosistema de computación cuántica, sino que integraremos este tipo de tecnología con el superordenador más potente de España. Sin duda, esto generará un gran impacto en la investigación e innovación, y reforzará nuestro liderazgo a nivel internacional”.
La inversión ascenderá con otros 12,5 millones de euros en España y tendrá un papel protagonista en la nueva red de computación cuántica, disponible el segundo semestre de este año. Gracias a ella, se potenciará el I+D de áreas científicas, industriales y del sector público.
La computación cuántica, gracias a la velocidad a la que procesa los datos y realiza cálculos complejos, se espera que sea capaz de resolver problemas de gran envergadura en ámbitos tan importantes como el sanitario, el cambio climático, la logística y el uso apropiado y eficiente de la energía.
Entre los ejemplos de aplicaciones prácticas de computación cuántica, podemos destacar desde la optimización del flujo del tráfico rodado hasta problemas numéricos fundamentales en química y física, con el objetivo de desarrollar nuevas medicinas, así como diferentes materiales.
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