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Dr. Raúl Coto, investigador U. Mayor: “La computación cuántica en Chile está recién empezando, pero ya está aquí”

En el marco del ciclo “La Ruta del Pensamiento”, el integrante del Centro de Óptica e Información Cuántica ofreció una charla sobre esta materia, en la que valoró el hecho de que nuestro plantel ya esté entregando formación en este campo; un paradigma que si bien es reciente, hace mucho más eficiente la solución de problemas informáticos.


En computación siempre habrá problemas sumamente complejos o, de frentón, intratables. Por eso, la llegada del primer computador cuántico, en 2011, llenó de esperanza a ingenieros e informáticos, pues esta tecnología permitiría resolver problemas específicos que su contraparte clásica tardaría la edad del Universo. 

Fue precisamente ese el tema que abordó el Dr. Raúl Coto, investigador del Centro de Óptica e Información Cuántica de la Universidad Mayor y Director del Programa de Doctorado en Física, en su charla “De computación e información clásica a su contraparte cuántica”, que ofreció este martes en el Centro Cultural Gabriela Mistral (GAM), como parte del ciclo “La Ruta del Pensamiento”, organizado por la Dirección de Vinculación con el Medio.

Allí, el académico explicó a estudiantes y profesionales el punto de inflexión que se produjo luego de que hace siete años la compañía canadiense D-Wave Systems Inc. estrenara el primer computador cuántico en ser conocido públicamente. 

Junto con remarcar las potenciales aplicaciones de este nuevo paradigma computacional, el Dr. Coto indicó que la gran diferencia entre la computación convencional y la cuántica es la concepción del bit, pues mientras la computación clásica tiene solo dos funciones -que son 0 o 1-, la computación cuántica se basa en el qubit, que puede ser 0 y 1 a la vez, es decir, puede ser cero, pero también puede ser uno o una superposición de ambos. 

Aquí, el especialista responde algunas preguntas al respecto: 

¿Qué implica que la computación cuántica esté basada en qubits en lugar de bits? 

“Implica que puedes codificar información sin la necesidad de usar 2 qubits, sino que lo puedes reducir a uno, es decir con un solo qubit podrías codificar cierta información. Por ejemplo, si tienes que revisar cuatro procesos en computadores clásicos, en computadores cuánticos lo podrías reducir a dos procesos solamente”. 

¿Qué tan reciente es la computación cuántica? 

“El primer computador cuántico que se hizo público fue el D-wave 1 y fue en 2011, pero fue el primero en hacerse público, por lo que eso no significa que otras compañías u otras universidades no hayan tenido ya una versión. En ese sentido, me es difícil ubicar el origen de este tipo de computación, porque cada universidad o compañía ha tenido un avance en ese campo. Antes de D-wave hubo muchas cosas que se hicieron”.

¿Qué aplicaciones puede tener la computación cuántica?

“Por ejemplo, se puede hacer una búsqueda desorganizada mediante el algoritmo de Grover o se pueden decodificar números primos grandes usando el algoritmo de Shor. Por otro lado, se pueden simular sistemas cuánticos que no son exactamente sistemas que tú tienes. Por ejemplo, si tengo un sistema, pero quiero estudiar otro sistema que es cuántico, simularlo en un computador clásico sería un problema enorme debido a la gran cantidad de ecuaciones que tengo que resolver. Sin embargo, en un sistema cuántico, podría adaptarlo para que pueda reproducir un sistema (una molécula, por ejemplo), pero no desde el punto de vista de ecuaciones, sino que la evolución de mi sistema va a ser la misma evolución de esa molécula. Entonces, no es como el caso clásico, donde tendría que encontrar las ecuaciones, sino que esto va a ser algo natural”.

¿Por qué es importante hablar hoy en día sobre computación cuántica?

“Porque es el momento en que hay para empezar a adentrarse en el tema. Creo que a futuro los informáticos, los ingenieros, van a tener que empezar a pensar en términos de entrelazamientos, superposición, en términos de conceptos cuánticos. Los sistemas cuánticos ya están acá, por lo que es el momento indicado para que, desde formaciones tempranas, los alumnos empiecen a notar que esto existe ya y se puedan interesar por, quizás no directamente programar, pero tener nociones de lenguajes de programación que se puedan ya usar en computadores cuánticos o conceptos de ingeniería que ellos deberían dominar”.

¿Cuál es el estado de la computación cuántica en Chile?

“Es muy incipiente en Chile, se están haciendo experimentos en óptica cuántica, pero la computación cuántica es muy incipiente, y no hay empresas chilenas que la estén desarrollando fuertemente, aunque IBM está involucrándose un poco en Chile. En la educación, hay algunas universidades que están incluyendo este campo en su formación, como la UC, la USACH y la U. de Concepción, y ahora la U. Mayor. Es en esos planteles donde van a estar los grupos más grandes de investigadores que trabajan en información cuántica”.