Los ultrarrápidos ordenadores cuánticos se basan en las locas cualidades de la matera en su escala más más pequeña –subatómica–. No trabajan con bits clásicos (un bit es una unidad de información mínima en sistemas digitales, que puede ser o un 0 o un 1). Trabajan con cúbits, que son ceros y unos al mismo tiempo. Algo llamado superposición. Y con un espeluznante fenómeno cuántico: dos partículas alejadas y no conectadas físicamente pueden entrelazarse a distancia: lo que le ocurre a una afecta automáticamente a la otra. Mantener estas singulares propiedades no es fácil. Y el magnate Elon Musk ha tenido una idea: llevarse los ordenadores cuánticos a la Luna. ¿Cuánto sentido tiene esta ocurrencia?
- Contexto. El fundador de SpaceX no tiene, a día de hoy, ningún proyecto de ordenadores cuánticos, aunque sigue de cerca y comenta cada anuncio de Google, Microsoft e IBM al respecto. El 2 de noviembre, publicó que la mejor manera de hacer computación cuántica es en los cráteres de sombras permanentes de la Luna. En el pódcast All In señaló que Google registra errores cuánticos mayores en períodos de alta actividad solar.
- Qué necesitan los ordenadores cuánticos. A nivel físico, además de ciertos materiales, también requieren de un frío extremo, el vacío y aislarse de cualquier ruido de radiación exterior, como explicaba en este stream de Newtral.es la matemática experta en cuántica Patricia Contreras.
¿Qué ofrece la Luna?
Los cráteres de sombra permanente en los polos lunares ofrecen condiciones únicas: temperaturas ultrabajas (criogenia, por debajo de los -250 °C), ausencia de atmósfera consistente, aislamiento térmico extremo y estabilidad sin ciclos día-noche. Desde el punto de vista del hardware cuántico, donde los cúbits necesitan estar al margen de ruido, vibraciones, radiación y fluctuaciones, esos entornos parecen perfectos. Pero, como explica el investigador experto en computación cuántica de la UAM Carlos Sabín…:
- Temperatura. “Aunque en algunos cráteres de la Luna haya -250 ºC, eso sigue siendo demasiado caliente para un ordenador cuántico”. El cero absoluto está en -273,15 ºC y en la Tierra, los ordenadores cuánticos se mantienen a temperaturas más cercanas a esa cifra.
- Vacío. La Luna tiene una atmósfera muy débil, pero está lejos de carecer de aire por completo. Como descubrieron y explican desde la ESA, incluso la atmósfera de la Tierra se extiende hasta la Luna. Estamos demasiado cerca. Es decir, no hay el vacío absoluto que, desde luego, necesitan los ordenadores cuánticos, señala Sabin.
- Aislamiento electromagnético. La Tierra es un lugar ruidoso. No sólo por sonido. Vivimos en una amalgama de ondas de radio y de otro tipo que afectan a la computación cuántica. Incluida la luz, desde la visible a la infrarroja. Pero al menos tenemos un escudo protector de la radiación y magnetismo del cosmos. La Luna carece de él, no tiene magnetosfera.
En un cráter profundo, hay zonas aisladas del Sol, eso es verdad. Pero no suficiente. “Para computación cuántica necesitas lo menos ruidoso del universo. El fondo natural que te ofrece la Luna no es suficiente”, precisa Sabin. - Helio-3. Esta molécula sería esencial para producir energía y enfriamiento. Según el analista en Hyper Frame Research Stephen Sopko, “el helio-3 permanece líquido hasta el cero absoluto, lo que lo convierte en un medio ideal para ciertas aplicaciones de enfriamiento cuántico. Según estimaciones históricas, la Luna podría contener un millón de toneladas de helio-3 en su regolito. La Tierra prácticamente no tiene nada”. Una vez más, es necesario desarrollar una industria de extracción y transformación en la Luna para que ese helio sea aprovechable.
¿Y en la cara oculta? Aunque en inglés se conozca como la cara oscura, en la cara oculta de la Luna da el sol, exactamente igual que en la visible, que siempre apunta a la Tierra. Es decir, recibe la misma radiación. Lo que sí es cierto es que recientemente se descubrió que la temperatura allí llega a ser 100ºC menor. Pero nunca tan cerca del cero absoluto en ningún punto.
Es cierto que alcanzar estos requisitos sería más sencillo en la Luna por sus condiciones de partida. Pero habría que hacer un despliegue de infraestructura y energía importante. No sería un problema de peso llevar el ordenador cuántico a la Luna, puesto que en esencia lo que en la Tierra pesa es toda la parafernalia que requieren los chips cuánticos para mantenerse fríos y aislados. Pero ”los beneficios potenciales de la Luna para la cuántica se ven superados por los costes y los retos”.
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