SUPREMACÍA CUÁNTICA por el Prof. Dr. D. Alberto Requena Rodríguez, académico numerario

No cabe ninguna duda de que vivimos inmersos en un mundo tecnológico. El proceso automático de datos está incrustado en todo cuanto imaginamos.  La arquitectura de los ordenadores, concebidos como una especie de “cerebro” donde se deposita un programa que contiene los pasos que resuelven un problema y hace uso de la electrónica más avanzada para capturar los datos, guardarlos, transmitirlos y ofrecer un resultado, en muchas ocasiones en forma de “acción” como respuesta, al modo que lo haría un humano u otra máquina, han alcanzado cualquier dispositivo y herramienta que pensemos. Buena parte de las tareas que otrora completara un ser humano, hoy se han automatizado. Desde instancias interesadas se difunde la idea de una vorágine que nos envuelve con una celeridad en los avances tecnológicos que convierte en obsoleto cualquier intento de incorporarla a las tareas de las personas. Nada más lejos de la realidad. Ni todo va tan deprisa, ni todo nos arrolla. Pensemos que, en la innovación más revolucionaria de las tecnologías de la información, el móvil, el auténtico talón de Aquiles radica en la batería, incapaz de permitir que las expectativas que introduce la telefonía inteligente puedan cumplirse. No hay más que ver que en los lugares públicos a los que concurre mucha gente, todos los enchufes están copados por teléfonos que recargan su alimentación, incapaces de, en circunstancias de uso intensivo, aguantar un día completo.

 

Un hecho que ha impulsado el progreso de los dispositivos y herramientas es la miniaturización de la electrónica. Evidentemente que todo tiene un límite. Y la cuestión no es tan sólo que ya se manejen tamaños sumamente pequeños, sino que, si entramos en el reino de lo extremadamente pequeño, denominado mundo microscópico, las leyes físicas que rigen no son las clásicas, sino que es la Mecánica Cuántica la que describe a estos sistemas. No se comportan como podríamos describir haciendo uso de la mecánica racional. Una de las propiedades básicas en el mundo cuántico es el propio concepto de estado de un sistema, que, clásicamente, es una de las formas físicamente distinguible mediante la medida de alguna de sus propiedades. Clásicamente, en la mecánica, denominada también newtoniana, se estudian los sistemas en reposo o con velocidades muy inferiores a la de la luz y aquí las magnitudes que determinan el estado son la fuerza y la denominada acción de la fuerza que se mide por la variación de la cantidad de movimiento. En la mecánica analítica que propulsara Leibniz la energía cinética y el trabajo son las magnitudes estrella. La evolución dinámica de los sistemas se efectúa en base al denominado Principio de Hamilton o principio de mínima acción (de aquí se deducen las leyes de Newton), la existencia de un tiempo absoluto, de forma que la medida no depende del observador, independientemente del grado de movimiento y, finalmente, el estado de cualquier sistema queda determinado conociendo su posición y la cantidad de movimiento, que pueden medirse simultáneamente. Conjuntamente, posición y cantidad de movimiento o velocidad, conociendo su masa, son el argumento para el determinismo filosófico que enunció, a través de Laplace, que un super ser que conociera las dos magnitudes para todas las partículas del universo, sería capaz de predecir futuro y reconstruir el pasado.  Esto fue suficiente para dar trabajo a los filósofos, alguna de cuyas propuestas todavía mantienen algunos.

 

En cambio, cuando se trata del mundo microscópico las leyes que lo rigen son las de la Mecánica Cuántica. Las partículas se comportan ahora, de forma impredecible y son capaces de estar en varios sitios al mismo tiempo. El concepto de estado, que era singular, único, en la Mecánica Clásica, ahora pasa a ser una superposición de todos los estados posibles en el que cada uno de ellos tiene una probabilidad de concretarse. En el marco clásico la energía estaba unívoca y precisamente definida; en el mundo cuántico tiene una incertidumbre: aumentar la precisión en la medida de la energía supone una disminución del tiempo que disponemos para llevarlo a cabo, lo que se denomina tiempo de vida de ese estado. Mucha precisión en la energía lleva a tiempos inasequibles por efímeros.

 

Pero el mundo cuántico ofrece muchas ventajas. Miniaturizar hasta el extremo microscópico es la oportunidad del mundo actual. Se pueden efectuar operaciones hoy inalcanzables. Sustituir los actuales transistores por los análogos cuánticos permite poder hacer muchas operaciones al mismo tiempo. Herramienta perfecta para poder simular con capacidades predictivas muy superiores a la tecnología actual. Se revolucionará nuestra forma de comunicarnos, haremos uso del teletransporte cuántico, el dinero cuántico será una divisa imposible de falsificar, la Química será la más beneficiada, prediciendo y controlando cualquier tipo de reacciones (diseño de mejores y más eficaces baterías entre ellas), en Biología se podrán diseñar robots moleculares para cualquier tipo de tareas en nuestro cuerpo, las redes neuronales permitirán todo tipo de complemento (zapatos, por ejemplo) con inteligencia igual o superior a su propietario. El punto actual es conseguir la supremacía cuántica, que se logrará cuando en una tarea concreta, un computador cuántico logre ser más rápido que uno clásico.