Bits quàntics
La mecànica quàntica és una branca de la física que estudia els fenòmens subatòmics, on les partícules com electrons i fotons es comporten de manera diferent del món macroscòpic. Aquestes partícules poden existir en múltiples estats al mateix moment gràcies al principi de superposició, i poden estar entrellaçades, una propietat coneguda com a entrellaçament quàntic. Aquestes característiques permeten que els ordinadors quàntics processin informació d'una manera totalment diferent dels ordinadors clàssics, que operen amb bits binaris que només poden ser 0 o 1.
La computació quàntica, desenvolupada a partir de la mecànica quàntica, utilitza qbits, que poden representar simultàniament 0 i 1 gràcies a la superposició. A més, l'entrellaçament quàntic permet que els qbits comparteixin informació instantàniament, independentment de la distància.
La història de la computació quàntica va començar amb idees teòriques als anys setanta i vuitanta, però no va ser fins a la dècada dels noranta que es van començar a construir els primers prototips d'ordinadors quàntics. Els ordinadors clàssics han estat increïblement poderosos i han transformat el món modern, però tenen certes limitacions quan es tracta de resoldre problemes complexos i amb gran necessitat computacional. La computació quàntica promet superar aquests límits oferint una capacitat de processament exponencialment superior per a certes aplicacions.
En els darrers anys hem vist avenços significatius en la computació quàntica. Fa dos anys, IBM anunciava el seu nou processador quàntic, Osprey, amb 433 qbits, un salt significatiu respecte dels models anteriors. Aquests dies s’han publicat resultats que demostren la capacitat d’aquest processador de manejar càlculs molt més enllà de la capacitat dels ordinadors clàssics, que mostren el potencial dels sistemes quàntics per resoldre problemes complexos en ciències dels materials i de la medicina –sobretot en l’aplicació de models predictius per desenvolupar nous fàrmacs. A més, IBM està desenvolupant el sistema IBM Quantum System Two, que integrarà múltiples processadors quàntics per augmentar encara més la potència computacional i la fiabilitat dels seus sistemes.
Una altra col·laboració notable és la de Quantinuum i Microsoft, que han fet avenços significatius en la correcció d'errors per a la computació quàntica. De fet, han desenvolupat qbits lògics que mostren taxes d'error unes 800 vegades inferiors a les dels qbits físics. La transició a aquests qbits lògics pot ser una fita clau perquè els processadors quàntics s'integrin cada cop més en centres de computació d'alt rendiment. Aquest enfocament híbrid aprofitarà les fortaleses dels sistemes clàssics i quàntics, i facilitarà avenços en diversos sectors.
Aquestes innovacions són un testimoni del poder transformador de la recerca bàsica i de com la ciència, a través de la seva exploració contínua, pot millorar la nostra comprensió del món i oferir solucions a reptes globals. És essencial continuar donant suport la recerca científica i la seva aplicació pràctica per tal de construir un futur més just i sostenible.
