Microelectrónica: ¿la cuántica, nuevo paradigma?

“El afán del día no entra en conflicto con dedicar algunos minutos para mejor comprender dónde estamos y qué somos”

La microelectrónica ha transformado el mundo. Lo más reciente con la inteligencia artificial (IA) pone ante nuestros ojos hasta dónde se ha llegado; pero aun así es tan interesante saber que más allá de la microelectrónica puede estar en desarrollo un nuevo paradigma que traiga nuevas y posiblemente mejores respuestas.

La historia de la ciencia y la tecnología ha demostrado que el avance es incesante; podría llegar a ser predominante una respuesta o solución científica o tecnológica y hasta lucir insustituible, más aún se retrasen las nuevas soluciones, nada queda exento de cambios y hasta reemplazo.

La microelectrónica y sus tan variadas aplicaciones ha dependido de forma directa aún se esconda entre miles de millones de operaciones de los chips de una peculiar matemática llamada Algebra de Boole. Cualquier enfoque o nueva corriente tecnológica que no tenga por soporte en algebra booleana sería un cambio radical, un nuevo paradigma.

El álgebra booleana se fundamenta en dos estados (0 y 1) o en otras representaciones de encendido/apagado, abierto/cerrado o cualquier otro tipo de opción equivalente. Los componentes electrónicos que iniciaron por los tubos al vacío y posteriormente por los semiconductores funcionan a partir de los principios lógico-matemáticos del algebra booleana.

Pues sucede que una tecnología emergente (computación cuántica) se apoya en principios de la mecánica cuántica o más ampliamente de teoría cuántica de campos que ha sido muy exitosa en explicar el mundo subatómico; principalmente en  la superposición y el entrelazamiento.  En el mundo cuántico la superposición permite que una partícula pueda existir en múltiples estados hasta ser medida, mientras que el entrelazamiento ocurre cuando partículas comparten estados provocando que la medición de una afecte instantáneamente a la otra.

Lo dicho en su forma más elemental ha sido la base para desarrollar la computación cuántica la que a diferencia del algebra booleana en vez de bit binarios (0,1) utiliza cúbits (bits cuánticos) que procesan múltiples estados simultáneamente lo que podría implicar un salto extraordinario en los procesos computacionales.

Aunque prometedora, la computación cuántica está aún en una fase inicial  de desarrollo. Los ordenadores cuánticos actuales requieren temperaturas extremadamente frías para funcionar; son inestables ya que los cúbits pierden su estado cuántico (decoherencia) rápidamente, siendo difícil también construir máquinas con millones de cubits por la complejidad de la interconexión.

No es aún un nuevo paradigma, solo opera en supercomputadoras principalmente experimentales con resultados muy prometedores. No sorprende que importantes corporaciones hagan grandes inversiones en su desarrollo, algo están viendo.