Bones expectatives en l’àmbit de la Quantum Information comencen a albirar-se després d’anys de recerca bàsica, estancament tecnològic i promeses empresarials incomplertes. La teoria de la informació quàntica va sorgir cap a finals del segle passat en fer-se evidents els límits físics de la computació basada en el tradicional sistema binari. En augmentar l'escala d'integració, i davant de la impossibilitat de fabricar xips infinitament petits per l'anomenat efecte túnel (esdevingut quan el senyal elèctric salta de canal), va sorgir la necessitat de descobrir noves formes tecnològiques per a la computació.
Va sorgir així la teoria de la Quantum information (QI) o informació quàntica basada en els principis de la mecànica quàntica. La QI té com a base o unitat mínima el qubit o bit quàntic, que és un sistema descrit com un vector de mòdul unitat amb dos estats ortogonals propis |0> i i |1>. Difereix del bit clàssic en el sentit que mentre un bit només pot tenir un valor 0 o 1, el qubit té ambdós bits (0 i 1). Habitualment el qubit es representa en forma d'un vector inscrit en l'esfera de Bloch, de manera que s'associa als components vectorials possibles dins de l'esfera.
La teoria i la computació quàntiques juguen amb conceptes abstractes de la mecànica quàntica tals com superposició i entrellaçament, entenent de forma analògica que poden superposar-se iguals o diferents valors, i així treballar simultàniament amb processos i dades.
Des de la seva fundació, la computació quàntica ha hagut de superar problemes complexos associats a coherència, taxes d'error, escalabilitat, reversibilitat, etc. Amb l'experiència acumulada en les darreres dècades s'ha fet evident que la consolidació de la QI necessita de la interacció d’avenços en diversos àmbits de la recerca bàsica, del desenvolupament tecnològic i de la viabilitat de projectes empresarials associats.
La percepció d'estancament que fins ara es tenia de la computació quàntica ha començat a canviar. Comencen a aparèixer indicadors arreu, en el sentit que la QI està entrant en una fase emergent.
El prestigiós setmanari Economist publicava el dia 20 de juliol un article “A little bit, better”, en el qual es detallava l’interès creixent que empreses com IBM, Google, Microsoft estan destinant a aquesta àrea de l’enginyeria informàtica.
En l’àmbit de l’enginyeria dels qubits, el passat 30 de juliol la revista Nature feia divulgació dels espectaculars resultats de la investigació de David Weiss i el seu equip de la Universitat Estatal de Pennsylvania, relativa al control del qubit en una matriu 3D, mitjançant feixos de llum polaritzada.
Quant a expectatives comercials, el proppassat 28 de setembre D-Wave Systems Inc., la companyia canadenca pionera en l’àmbit de computació quàntica del món, va anunciar un acord per a proporcionar la seva tecnologia a Google, la NASA i el USRA’s (Universities Space Research Association) Quantum Artificial Intelligence Lab. Aquest acord no solament reforça la col·laboració entre aquestes organitzacions per a l’estudi de l’aplicació de la computació quàntica en els àmbits de la intel·ligència artificial i l’aprenentatge automàtic, així com també per a la solució de problemes d'optimització, sinó que anuncia expectatives de negoci derivades d’aquest àmbit de coneixement molt prometedores.
Per a saber-ne més:
Welhorst and alt. (2015). “A two-qubit logic gate in silicon”. Nature.
Wang, Y.; Zhang, X.; Corcovilos, T.A.; Kumar, A.; Weiss, D. (2015) “Coherent addressing of individual neutral atoms in a 3D optical lattice”. Phys. Rev. Lett. 115. Disponible a:. Nature (2015), “Qubit control in a 3D matrix”.
Economist (2015). “A little bit, better. Quantum computers”.
Citació recomanada
CAVALLER, Víctor. Quantum information, qubits i computació quàntica. COMeIN [en línia], desembre 2015, núm. 50. ISSN: 1696-3296. DOI: https://doi.org/10.7238/c.n50.1581
