Al llarg d’aquesta setmana celebrarem la segona setmana temàtica del curs, que aquest any estarà dedicada a la computació quàntica. Els ordinadors quàntics tenen un funcionament diferent al que tenen els ordinadors normals que utilitzem en el nostre dia a dia: no treballen amb bits que només poden tenir un valor de 0 o 1, és a dir, no utilitzen la programació binària, sinó que utilitzen qbits o bits quàntics.
Un qbit és la unitat mínima de la informació quàntica. Com que utilitzen els principis de la física i la mecànica quàntica, mentre que un bit clàssic només pot contenir un valor (0 o 1), els electrons del qbit poden ser tots dos valors alhora (0 i 1), la qual cosa permet tenir ordinadors molt més ràpids. Entre els fenòmens propis de la física quàntica que els ordinadors quàntics utilitzen per executar operacions sobre dades, hi trobem la superposició i l’entrellaçament.
Quan un element es troba en superposició, significa que es troba alhora en diferents estats i no té un valor determinat, sinó que en té dos o més simultàniament. Un exemple de superposició és el famós gat de Schrödinger, que és mort i viu a la vegada. Pel que fa a l’entrellaçament, el principi explica com dues partícules que interactuen, estan relacionades i es troben en superposició, poden alterar-se l’una a l’altra independentment de la distància que les separi. Per exemple, si tenim dos qbits en superposició que estan entrellaçats i fem que un dels dos es mostri com a 0 o 1, l’altre adoptarà el mateix valor.
L’habilitat dels qbits d’estar superposats i entrellaçats fa possible que hi hagi noves portes lògiques i nous algorismes. Hi ha problemes que un ordinador clàssic no podria resoldre, però un ordinador quàntic sí que pot, ja que l’ús dels qbits fa que hi hagi una major capacitat de representació de la informació i una major capacitat per realitzar diferents operacions paral·lelament. Dit d’una altra manera, els ordinadors quàntics poden processar una quantitat enorme de dades, tenen molta més potència i poden resoldre ràpidament problemes d’alta complexitat.
Així doncs, la computació quàntica pot ser especialment útil en l’àmbit de la ciència i la innovació, per exemple per reduir el temps que es tarda en descobrir nous fàrmacs, però també en sectors com la ciberseguretat, la millora de processos i solucions logístiques, l’administració de comptes de grans empreses, la previsió meteorològica, entre altres. Malgrat tot, els ordinadors quàntics de l’actualitat encara estan en procés de desenvolupament. Les grans empreses experimenten amb diferents projectes per integrar-los al seu negoci en els propers anys; mentrestant, IBM treballa per construir ordinadors quàntics universals, Microsoft permet a investigadors i desenvolupadors provar la seva plataforma de computació quàntica i Google compta amb el seu propi laboratori d’intel·ligència artificial quàntica.