Hablar de ordenadores cuánticos en estos momentos es casi ciencia ficción, es más, se trata de un nuevo paradigma que lo cambia todo desde el momento en que se trata de una reinvención total de lo que es la informática desde sus cimientos. Por el hecho de reemplazar la base binaria basada en bits, por la basa en qubits. Pues bien, precisamente de lo que es un ordenador cuántico y su memoria, es de lo que os vamos a hablar en estos momentos y por qué estos sistemas, una vez sean viables, cambiarán por completo la forma en la que entendemos los ordenadores.
El sistema informático ideal es aquel que tenga la mayor cantidad de memoria posible para almacenar los programas, que transmita a la mayor velocidad posible y se encuentre lo más cercana al procesador que se pueda. Por desgracia no se puede y es por ello que se ha de crear una jerarquía de memoria donde estás a medida que se alejan del procesador aumentan su capacidad de almacenar datos, pero recortan su ancho de banda y velocidad de acceso. Parece un problema que no se va a solucionar jamás, sin embargo, una vez el primer ordenador cuántico llegue a ser una realidad, todos esos serán parte del pasado.
¿Por qué es necesario un ordenador cuántico?
Por el hecho que a medida que pasa el tiempo generamos más información de la que podemos procesar y está la tenemos que ir almacenando. Precisamente se llegará al punto en que nos será imposible solucionar ciertos problemas con la celeridad suficiente debido a su enorme tamaño. Por el momento la informática convencional basada en bits es suficiente, sin embargo, el gran problema viene con el hecho no solo de necesitar un buen volumen de datos, sino de la precisión de los mismos.
La razón principal: la memoria cuántica
Pues básicamente se trataría de memoria RAM que en vez de codificar en sus celdas de memoria bits, lo que hace es almacenar qubits. Por el momento se trata de un concepto de laboratorio y si bien se han creado procesadores experimentales con la capacidad de manejar unos pocos qubits, aún queda mucho para ver siquiera algo no comparable con el Intel 4004, sino con los chips RTL y TTL de los miniordenadores de los años 60 y 70. Sí, aquellas carracas que no hicieron más que llevar el hombre a la luna y cosas así, minucias en comparación en mover el Cyberpunk a 4K.
Hemos de partir de la base de que N qubits equivalen a 2n bits de información. Por lo que se llega al punto en que podemos tener una memoria que en su interior y dentro de muy poco espacio puede almacenar no solo varios gigas, sino varios teras de información. ¿Os imagináis el rendimiento que podría alcanzar un procesador con este tipo de memoria? Terminaríamos con un plumazo con todos los problemas actuales como son el coste energético de la transferencia de datos y la latencia. Todos y cada uno de los elementos de información estarían al alcance del procesador por el hecho que no necesitaríamos una memoria alejada del mismo, sino que se encontraría allí.
Para que podáis daros una idea de lo que estamos hablando, el genoma humano ocupa un tamaño de 3 TB de almacenamiento. Pues bien, ahora imaginad que ocurriría si en un determinado momento pudiésemos tener no una memoria RAM, sino una dentro del procesador de dicho tamaño. Por lo que con eso os podéis imaginar lo que supondría un ordenador cuántico de cara a la investigación científica.
Estamos muy lejos todavía de hacerlo realidad
No obstante, esto tiene el problema que la parte lógica, la que ha de procesar los datos por el momento, es muy lenta, no da resultados exactos y sufre perdidas de información. Aunque todavía tienen muchos años por delante para solucionar el problema. En especial, el interés más importante es de cara al mundo científico y la capacidad de trabajar con grandes volúmenes de datos lo más rápido posible. Sin embargo, la cosa se encuentra muy verde todavía.
Lo que sí que se está trabajando es en el desarrollo de sistemas que permitan trasladar los qubits a bits para que el hardware convencional pueda aprovecharse de la capacidad de almacenamiento de la memoria cuántica. ¿Os imagináis la cantidad horas de vídeo que se podrían grabar? ¿Veremos a gente grabando su vida entera y llevándola a cuestas en un Pendrive? Quien sabe. En todo caso, con esta explicación os podéis hacer una idea por el cual muchas de las grandes empresas del sector están invirtiendo cantidades millonarias de dinero en ser los primeros en desarrollar un ordenador cuántico.
