La revolución tecnológica que originará la computación cuántica probablemente acabe suscitando una nueva física
La palabra exactas es importante aquí. Imagina que compras un electrodoméstico, como una lavadora. Un manual que te indicara cómo utilizarlo de forma aproximada, con más o menos errores, sería bastante inútil. Pues bien, las leyes físicas son nuestro manual provisional del universo, y las mejores leyes son también las exactas, pues son más fáciles de comprobar y descartar cuando chocan con la evidencia.
CUANDO EN LA DÉCADA DE 1920 SE FORMULÓ POR PRIMERA VEZ, LA TEORÍA CUÁNTICA NO CAMBIÓ NADA DE ESTE ENFOQUE TRADICIONAL. En el corazón de la misma, nos encontramos con una ecuación exacta del movimiento, la llamada ecuación de Schrödinger, que determina cómo evolucionan los sistemas cuánticos. La gran diferencia con el mundo clásico es que esta fórmula nos dice que los objetos cuánticos siguen el principio de incertidumbre de Heisenberg. Recordemos que este establece que ciertas propiedades cuánticas son incompatibles, lo que significa que no pueden medirse de manera simultánea con una precisión arbitraria. En esencia, esto quiere decir que si se tiene una propiedad perfectamente enfocada, hay que perder de vista la otra. La posición y la velocidad son uno de estos pares. Así, si tenemos la posición de un electrón, digamos, perfectamente enfocada, debe estar en una superposición cuántica de todas sus posibles velocidades. Los valores del espín mecánico-cuántico de un electrón a lo largo de dos ejes diferentes constituyen otro de esos pares incompatibles.
El examen de la naturaleza del principio de incertidumbre en la década de 1980 llevó al pionero de la computación cuántica David Deutsch a una idea revolucionaria. La mejor manera de pensar en un electrón en un determinado estado de espín, por ejemplo, es como un cúbit, un ente que puede definir un bit de información de múltiples maneras –todas ellas difusas– al mismo tiempo. Lo sobresaliente de este cúbit –la esencia de su carácter cuántico– no son las trayectorias que sigue en el espacio y el tiempo, sino las transformaciones que se pueden y no se pueden realizar en él. Por ejemplo, no se puede copiar toda la información de un cúbit de forma fiable, pero toda esa información sobre sus propiedades incompatibles existe, y puede utilizarse para realizar cálculos cuánticos.
Estas reglas del se puede y no se puede características de los cúbits y sus variables incompatibles los hacen mucho más poderosos que los bits convencionales, y son la razón de ser de los ordenadores cuánticos y la ansiada supremacía cuántica.