La internet de Schrödinger
Superposats i entrellaçats
La física quàntica ha obert noves portes en computació: la superposició i l’entrellaçament es poden aplicar per crear ordinadors capaços de resoldre problemes que queden fora de l’abast de la computació convencional. Es tracta d’emmagatzemar bits no a les clàssiques plaques i discos durs, sinó en partícules quàntiques. En lloc de tenir dos estats excloents com els bits convencionals (0 i 1), els bits quàntics, o qubits, poden estar en dos estats superposats: 0 i 1 alhora, cosa que multiplica les possibilitats.
La limitació principal
Els ordinadors quàntics tenen un punt feble. “El nombre de bits quàntics és molt limitat perquè són molt difícils de controlar”, assenyala Hugues de Riedmatten, de l’Icfo. El rècord actual en computació quàntica està als 50 qubits i, “de moment, no hi ha cap ordinador quàntic que hagi fet una feina millor que un de clàssic”.
Xarxes d’ordinadors
Però hi ha una manera d’esquivar aquesta limitació: la internet quàntica. Els físics s’han proposat de desenvolupar una xarxa d’ordinadors quàntics connectada a través de l’entrellaçament dels seus qubits. Així, com que se sumen les capacitats de les diferents màquines, la potència total del sistema augmentarà exponencialment, segons De Riedmatten, que participa en el projecte QIA del Quantum Flagship per aconseguir aquest objectiu. La internet quàntica també pot ajudar a incrementar les distàncies de les comunicacions quàntiques i millorar-ne la seguretat.
Noves possibilitats
Però “el més important és que amb la computació quàntica es podran fer coses que un ordinador clàssic no pot fer”, afirma De Riedmatten. Els ordinadors quàntics permetrien estudiar el comportament de la matèria a una escala avui impossible. Per exemple, un simulador quàntic podria servir per estudiar com les proteïnes es pleguen de diferents maneres, un procés clau en malalties com l’alzheimer o el parkinson; o ajudar a desenvolupar nous fàrmacs o materials amb propietats físiques inusuals i que avui dia no es comprenen del tot, com alguns tipus de superconductors. Segons De Riedmatten, és difícil predir quan la computació quàntica serà una realitat, però “serà un canvi de paradigma”.