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10 de marzo de 2025
Hogan Vega y Dorli Silva
En el devenir de la humanidad, la mecánica cuántica es la base de la ciencia y la tecnología cuántica, para comprender y aplicar el comportamiento de la materia a escala atómica. La mecánica cuántica es una de las ramas más importantes y fructíferas de la física, ante todo, ha permitido explicar y predecir fenómenos que no podían ser expresados por la física clásica, como el efecto fotoeléctrico, el espectro atómico o la superconductividad. Estas son solo algunas de las innovaciones que están surgiendo gracias a la mecánica cuántica: el láser, el transistor o la resonancia magnética. Adicionalmente, ha dado lugar a numerosas innovaciones tecnológicas que han transformado nuestra sociedad, como la computación cuántica, criptografía cuántica, teletransporte cuántico, sensores cuánticos, materiales cuánticos, entre otros.
Asimismo, la tecnología cuántica es un campo fascinante y en rápido desarrollo que promete revolucionar varios aspectos de la informática, la comunicación y la ciencia. A medida que los científicos y las grandes corporaciones tecnológicas avanzan hacia un futuro prometedor y superan los desafíos técnicos y las herramientas tecnológicas, es probable que se vea un aumento significativo en la adopción de estas tecnologías y una mayor comprensión de su potencial impacto en la sociedad. A continuación, se repasarán algunas de las aplicaciones más importantes de la tecnología cuántica, y entre ellas se encuentran la computación cuántica y los ordenadores cuánticos, estos dispositivos difieren notablemente de las computadoras tradicionales en la forma en que almacenan y procesan información. Mientras que las computadoras convencionales emplean bits para representar datos, que pueden existir en dos estados distintos (0 o 1), los ordenadores cuánticos utilizan cubits (bits cuánticos), donde, la característica más intrigante de los cubits es su capacidad para existir en una superposición, lo que significa que pueden representar un estado en el punto intermedio entre los dos estados posibles. Un cubit, o bit cuántico, es la unidad básica de información en la computación cuántica. Es el equivalente cuántico del bit tradicional, que se utiliza en la computación clásica.
Al mismo tiempo, interpretar las características de los cubits, los cuales pueden existir en una superposición cuántica, es decir, pueden representar un 0, un 1 o cualquier proporción de 0 y 1. En ese caso, permite realizar operaciones lógicas y matemáticas mucho más rápido que los ordenadores clásicos, lo que podría revolucionar campos como la criptografía, la inteligencia artificial o la simulación de materiales. Lo más importante, es conocer cuántos tipos de cubits existen en el universo de la tecnología cuántica, por ello se encuentran los cubits de trampa iónica, cubits superconductores, cubits topológicos, cubits de fotones, todos ellos se pueden crear manipulando y midiendo partículas cuánticas, como fotones, electrones, iones atrapados, circuitos superconductores y átomos.
También, la superposición permite que los algoritmos cuánticos utilicen otros fenómenos de la mecánica cuántica, como la interferencia y el entrelazamiento. Juntos, la superposición, la interferencia y el entrelazamiento crean una capacidad de computación que puede solucionar problemas con una velocidad exponencialmente más rápida que la de los equipos clásicos. A medida que avanzan las tecnologías cuánticas, se estaría más cerca de encontrar soluciones a algunos de los problemas más difíciles del mundo, basados, en que con el nuevo paradigma estamos en vías de desarrollo, y en los países subdesarrollados estamos a miles de años luz de abrir los ojos para disfrutar de esas tecnologías.
En otras palabras, desde hace algunos años, la industria 4.0 está desapareciendo rápidamente hacia la industria 5.0, o mejor dicho, hacia la quinta revolución industrial, impulsada por la computación cuántica y la Inteligencia Artificial (IA) como innovaciones tecnológicas que redefinirán el panorama tecnológico. Las tecnologías cuánticas están abriendo nuevas posibilidades en campos como la medicina, la logística y las finanzas, prometiendo un enorme potencial para optimizar procesos y descubrir nuevos enfoques. Se prevé que la inteligencia artificial cuántica transformará las formas de trabajo y las políticas dentro de las organizaciones, impulsando la innovación y la eficiencia centrada principalmente en mejorar la experiencia humana y el potencial de revolucionar la forma en que se realizan muchas tareas financieras.
La inteligencia artificial cuántica, conocida como IA cuántica, combina la potencia de la computación cuántica con técnicas avanzadas de IA. Esta fusión busca desarrollar máquinas más eficientes y capaces de realizar cálculos complejos a velocidades significativamente más rápidas que las computadoras tradicionales. La inteligencia artificial cuántica es un campo interdisciplinar que se enfoca en construir algoritmos cuánticos para mejorar las tareas computacionales dentro de la inteligencia artificial, incluyendo subcampos como el aprendizaje automático.
La IA cuántica utiliza cubits para realizar cálculos complejos a velocidades significativamente más rápidas que las computadoras tradicionales; por ejemplo, en la optimización de algoritmos de búsqueda en grandes bases de datos, la IA cuántica puede procesar enormes volúmenes de información de manera eficiente y rápida. De ahí que uno de los mayores beneficios de la IA cuántica es su capacidad para abordar problemas extremadamente complejos, ellos están más allá del alcance de las computadoras clásicas; por ejemplo, en la química computacional, la IA cuántica puede simular y predecir la estructura molecular de nuevos materiales con una alta precisión y rapidez. Por lo tanto, la IA cuántica puede revolucionar la investigación farmacéutica al acelerar el descubrimiento de nuevos medicamentos, por ejemplo, puede modelar interacciones moleculares con gran detalle, permitiendo diseñar tratamientos personalizados y optimizados para pacientes con enfermedades complicadas. Entre muchos otros usos.
Por consiguiente, la tecnología cuántica se puede utilizar para mejorar una variedad de procesos financieros, incluyendo el modelado financiero con los ordenadores cuánticos se pueden realizar cálculos complejos mucho más rápido que los ordenadores clásicos, lo que permite crear modelos financieros más precisos y sofisticados, con la finalidad de ayudar a las empresas a tomar mejores decisiones sobre inversiones y gestión de riesgos. Al igual que, permite el análisis de datos, la tecnología cuántica puede utilizarse para valorar grandes cantidades de datos financieros de forma más rápida y eficiente, con el propósito de ayudar a las empresas a identificar patrones y tendencias que serían difíciles de detectar con los métodos tradicionales. De modo similar, dar seguridad, para mejorar las transacciones financieras. Por ejemplo, se pueden utilizar algoritmos cuánticos para crear sistemas de cifrado más seguros.
Otra actividad prioritaria con la mecánica cuántica es revolucionar la robótica de varias maneras, gracias a los ordenadores cuánticos, se pueden realizar cálculos complejos mucho más rápido que los ordenadores clásicos. Esto podría permitir a los robots tomar decisiones más rápidas y eficientes en entornos complejos y dinámicos. Por ejemplo, podrían optimizar rutas de navegación en tiempo real o coordinar tareas entre múltiples robots de manera más eficiente. Algo semejante ocurre al usar sensores cuánticos de alta precisión para medir propiedades físicas como la gravedad, la aceleración y los campos magnéticos. Estos sensores podrían mejorar la capacidad de los robots para percibir su entorno y navegar con mayor precisión, lo que sería especialmente útil en aplicaciones como la exploración espacial o la conducción autónoma. Así mismo, otros campos, tales como los materiales cuánticos con propiedades únicas, como la superconductividad y la súper fluidez, que podrían utilizarse para construir componentes robóticos más eficientes y duraderos. Por ejemplo, podrían utilizarse para crear motores y actuadores más potentes y ligeros, o para desarrollar materiales más resistentes al desgaste y la corrosión. De acuerdo, con lo mencionado, la mecánica cuántica ofrece numerosas oportunidades para mejorar la robótica en términos de capacidad de cómputo, precisión de los sensores, materiales y aplicaciones especializadas.
Haciendo una retrospectiva hacia los años de 1990 en la ciudad de Maracay en la zona industrial de San Vicente se logró trabajar en una empresa llamada VENERGIA conformada en alianza estratégica con la empresa japonesa SOLARES y la empresa colombiana EXIDE, donde el objeto de la empresa era la fabricación, venta e instalación de kit de energía alternativa (solar) para la industria pública y privada. El kit consistía de paneles solares, baterías estacionarias y sus respectivos tableros de control y potencia. Sobre la base de las ideas expuestas, los paneles solares y las baterías estacionarias eran fabricados por robots controlados por autómatas programables mejor conocidos como PLC. Por ejemplo, el robot que soldaba y armaba los paneles solares tomaba los cristales de cuarzo y los alineaba en la maquina donde la atmosfera era controlada por gases y las soldaduras realizadas por un robot tipo araña que recorría su línea de soldadura en línea recta, paraba al final y recibía señal de poder desplazarse hacia la derecha o izquierda dependiendo del recorrido y retorno hasta finalizar la soldadura del panel dependiendo de la capacidad de diseño. Al igual todas las líneas de producción eran robots controlados por PLC.
Al comparar la tecnología usada por la empresa VENERGIA en los años 90, se evidenciaba un crecimiento tecnológico, a diferencia se observa un abismo con la tecnología a usar en el año 2025, y si se contrasta con la tecnología cuántica, es preocupante y necesario realizar una revisión de la ciencia y la tecnología cuántica en las instituciones públicas y privadas, y cabría preguntarse, ¿Dónde se encuentra la investigación y la tecnología cuántica en las universidades en Venezuela? En síntesis, Albert Einstein dijo: “La creatividad es la inteligencia divirtiéndose”.
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