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El Mundo Cuántico en el programa Akademia: revolucionando la computación y las comunicaciones desde la Física

El Mundo Cuántico en el programa Akademia: revolucionando la computación y las comunicaciones desde la Física

Explora cómo la computación cuántica está transformando la tecnología y cómo el programa Akademia prepara a los futuros líderes para dominar esta revolución

Entender la tecnología cuántica es crucial para los estudiantes universitarios, independientemente de su campo de estudio, porque su impacto trasciende la ciencia y la ingeniería. En Administración de empresas, la computación cuántica revolucionará la toma de decisiones y la optimización de procesos. En Medicina, las tecnologías cuánticas impulsarán avances en diagnóstico y tratamientos personalizados. En Bioingeniería, permitirán el diseño de sistemas más precisos y eficientes. Incluso en Derecho, el desarrollo de la criptografía cuántica transformará la seguridad digital y la protección de datos, creando nuevos retos legales.

El futuro de muchas profesiones estará estrechamente ligado a esta revolución tecnológica, por lo que comprenderla será clave para ser competitivos y aportar valor en cualquier ámbito.

El mundo cuántico: una nueva era en la computación

Las tecnologías cuánticas están redefiniendo los límites de la tecnología actual, ofreciendo la capacidad de resolver problemas que resultan inabordables para los ordenadores convencionales. Pero cuando hablamos de tecnología cuántica, no nos referimos únicamente a la computación cuántica. También abarcamos tecnologías de comunicación, sensores y criptografía, todas ellas con un elemento en común: se basan en las propiedades de la materia y la energía a nivel cuántico, es decir, en las interacciones a nivel atómico y subatómico.

Estas tecnologías tienen el potencial de superar significativamente el rendimiento y la capacidad de procesamiento de la tecnología tradicional. Y su impacto va más allá: están abriendo nuevas formas de abordar problemas complejos, lo que está impulsando el desarrollo de nuevos enfoques científicos y algoritmos innovadores. Este fenómeno es lo que algunos expertos llaman «inspiración cuántica» o quantum inspired.

Estas tecnologías emergentes se basan en fenómenos de la física cuántica, como la superposición y el entrelazamiento, que permiten procesar la información de formas completamente nuevas. En el programa Akademia de la Fundación Innovación Bankinter, los estudiantes tienen la oportunidad de conocer a fondo esta revolución y explorar cómo transformará industrias y sectores en las próximas décadas.

Superposición y entrelazamiento: las bases del futuro de la computación

Durante las sesiones de Akademia, los participantes descubren las bases físicas y tecnológicas de la computación cuántica. Un qubit, o bit cuántico, es la unidad básica de información en la computación cuántica. A diferencia del bit clásico, que solo puede ser 0 o 1, un qubit puede estar en ambos estados a la vez gracias al fenómeno de la superposición cuántica. Esta propiedad permite realizar cálculos mucho más complejos y a velocidades mucho mayores que en los sistemas informáticos tradicionales.

Mientras que un bit clásico procesa una operación a la vez, un qubit puede procesar múltiples operaciones simultáneamente debido a su capacidad para existir en varios estados al mismo tiempo.

Para ilustrar lo que acabamos de decir, imagina que tienes un laberinto con múltiples caminos posibles. Un ordenador clásico sería como una persona recorriendo cada camino, uno por uno, hasta encontrar la salida. Este proceso es lento, ya que tiene que revisar cada opción de manera secuencial. Por otro lado, un ordenador cuántico, gracias a los qubits y la superposición, es como si pudieras enviar varias personas por todos los caminos al mismo tiempo, evaluando todas las rutas de una sola vez. Esto significa que puedes encontrar la salida mucho más rápido, porque exploras todas las opciones simultáneamente, no de forma lineal como en los sistemas clásicos.

Así, los qubits permiten abordar problemas complejos como si “viajaran” por múltiples soluciones al mismo tiempo, lo que ofrece una ventaja enorme en términos de velocidad y eficiencia.

El entrelazamiento cuántico, por su parte, es otro fenómeno muy curioso de la física cuántica. Para explicarlo de forma sencilla, imagina que tienes dos monedas que, de alguna manera, están conectadas entre sí de forma invisible, sin importar lo lejos que estén una de la otra. Si lanzas una de estas monedas y sale «cara», automáticamente sabrías que la otra moneda, sin siquiera mirarla, salió «cruz», aunque esté a kilómetros de distancia o a años luz de distancia. Es como si ambas monedas «se hablaran» instantáneamente, compartiendo información al momento. Es decir, cuando dos partículas cuánticas, como electrones o fotones, se entrelazan, lo que le ocurre a una afecta instantáneamente a la otra, aunque estén muy separadas. Es un concepto que desafía nuestra intuición porque parece que la información viaja más rápido que la luz, algo que no debería ser posible según las leyes tradicionales de la física. Sin embargo, es una propiedad fundamental que permite que las tecnologías cuánticas, como la computación y la criptografía, funcionen de manera sorprendentemente eficaz.

Enfoques de la computación cuántica en Akademia

A lo largo del programa, expertos como Esperanza Cuenca, Responsable de Relaciones con los Desarrolladores de Quantum Computing en NVIDIA, Carlos Kuchkovsky, cofundador y CEO de QCentroid y Víctor Canivell, cofundador de Qilimanjaro Quantum Tech, exponen diversas aplicaciones que ya están emergiendo en la computación cuántica y las que se proyectan para los próximos años. Uno de los enfoques clave es el uso de la computación cuántica en simulaciones avanzadas. Estas simulaciones permiten replicar procesos complejos que en la actualidad son imposibles de modelar con precisión, como las interacciones moleculares en la creación de nuevos fármacos o materiales. Este tipo de simulaciones tienen la capacidad de acelerar los descubrimientos científicos, impulsando avances en sectores como la salud y la energía.

Otro de los temas abordados en Akademia es la optimización, una de las áreas en las que la computación cuántica se espera que tenga un impacto significativo. Desde la mejora de rutas de transporte hasta la eficiencia energética, las técnicas de optimización cuántica pueden ofrecer soluciones más efectivas para problemas complejos, que hasta ahora no tenían respuesta viable en el mundo clásico.

Profundizando en lo anterior, la unión entre la inteligencia artificial (IA) y la computación cuántica promete transformar profundamente la forma en que resolvemos este tipo de problemas de alta complejidad. Mientras que la computación cuántica aporta una capacidad sin precedentes para procesar grandes volúmenes de datos y ejecutar cálculos imposibles para los ordenadores tradicionales, la IA puede aprovechar esta potencia para optimizar sus algoritmos y modelos de aprendizaje, acelerando su desarrollo y mejorando su precisión. A su vez, la IA también contribuye al avance de la tecnología cuántica, facilitando el diseño de hardware y software cuántico, y proponiendo nuevas arquitecturas y algoritmos más eficientes. Esta sinergia entre ambas tecnologías tiene un enorme potencial en áreas como la medicina personalizada, la logística global y la optimización financiera. Para entender mejor esta revolución tecnológica, te invitamos a leer nuestro informe «Quantum Computing e Inteligencia Artificial: La Revolución Silenciosa«, donde, de la mano de expertos internacionales, exploramos en profundidad cómo estas dos fuerzas se están entrelazando para dar forma al futuro.

Proceso de reflexión previa: preparando la mente para el mundo cuántico

Antes de comenzar las sesiones de computación cuántica en Akademia, se propone a los alumnos un ejercicio de reflexión que los ayuda a entender los conceptos básicos y sus implicaciones. Se les proporcionan recursos, como vídeos y artículos, para adquirir una base sólida en temas como la superposición y el entrelazamiento cuántico, dos fenómenos que hacen posible esta tecnología revolucionaria. A continuación, puedes consultar algunos de los recursos que se les brinda a los alumnos de Akademia:

A partir de ahí, los estudiantes deben responder preguntas que les invitan a pensar en las ventajas de estos fenómenos cuánticos y cómo se podrían aplicar en el presente y en el futuro cercano, en áreas como la optimización de procesos, la simulación y la inteligencia artificial. También se les desafía a imaginar las implicaciones económicas y geopolíticas de que algunos países o empresas dominen esta tecnología, y a reflexionar sobre el impacto ético y social de los avances cuánticos.

Este proceso no busca respuestas correctas, sino preparar a los alumnos para enfrentarse a los retos y oportunidades que el mundo cuántico traerá consigo.

El futuro de las tecnologías cuánticas: mirando más allá

Durante las sesiones, los participantes también exploran las posibles implicaciones de la computación cuántica en un futuro a muy largo plazo. Se discuten preguntas como cómo estas tecnologías afectarán a la economía global, qué nuevos modelos de negocio podrían surgir y cómo las naciones podrán competir en un escenario geopolítico donde el dominio de la computación cuántica será clave.

Las proyecciones a largo plazo incluyen la posibilidad de desarrollar comunicaciones ultra rápidas y ultra seguras, así como avances en inteligencia artificial general, lo que transformaría profundamente sectores como el de la ciberseguridad, la logística o la ciencia de materiales.

Este proceso de reflexión estimula a los alumnos a ir más allá de la comprensión técnica y a pensar en las consecuencias más amplias del uso de las tecnologías cuánticas en el mundo actual y futuro.

En definitiva, el programa Akademia de la Fundación Innovación Bankinter permite a los estudiantes adentrarse en el fascinante mundo de la computación cuántica, preparándolos para convertirse en líderes en un futuro dominado por esta tecnología. A través del análisis de los fundamentos cuánticos y sus aplicaciones prácticas, los participantes adquieren una comprensión profunda de cómo esta revolución tecnológica definirá las próximas décadas. Con Akademia, el futuro cuántico está al alcance de la mano.

Si quieres profundizar en las tecnologías cuánticas, te recomendamos los webinars impartidos por nuestros expertos internacionales:

Más artículos de esta serie:

Explorando el Futuro con Akademia: Innovación, Energía, IA y más.

Innovación en el Programa Akademia

Telecomunicaciones y Futuro Digital: Akademia

Energía Sostenible y Futuro: Akademia de Fundación Innovación Bankinter

Big Data: La Revolución de los Datos en Akademia

Si estás interesado en saber más sobre el Programa Akademia, te invitamos a visitar la página web de la Fundación.


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