El computador cuántico más grande del país está en el Valle del Cauca: qué es, cómo funciona y para qué se usa

La institución de educación superior Unidad Central del Valle del Cauca (UCEVA) ya tiene en operación el computador cuántico más grande de Colombia. Este equipo, que costó cerca de 450 millones de pesos, busca fomentar la ciencia y la tecnología. 

Los recursos los puso el Ministerio de Educación Nacional por medio del Plan de Fomento y Gratuidad. Según un comunicado de esta cartera, con esto se espera que la educación pública se convierta “en un punto importante de referencia científica y tecnológica, capaz de acelerar estudios en salud, ingeniería, agricultura y educación, áreas clave para el desarrollo del país”.

La importancia de la computadora cuántica del Valle del Cauca

La computación cuántica multiplica miles de veces la capacidad de procesamiento de un computador tradicional, permitiendo resolver en minutos cálculos que normalmente tomarían meses. Esta tecnología, integrada con inteligencia artificial, abre la puerta a investigaciones más rápidas y precisas para atender desafíos reales en salud, producción agrícola y desarrollo industrial.

• ¿Sabía que puede leer hasta 10 artículos de CAMBIO sin costo? Regístrese aquí

La primera computadora cuántica en Colombia que llegó al país fue adquirida por la Universidad de los Andes y buscaba que los estudiantes y maestros desarrollen sus conocimientos en esa rama de la computación.

Alejandro López Lasso, asesor del Ministerio de Educación, en entrevista a CAMBIO, aseguró que su adquisición se dio “para fortalecer la calidad educativa de todos los estudiantes, porque a pesar de ser un elemento que está ubicado en la Facultad de Ingeniería, la computación cuántica es transversal a todos los programas de la Unidad Central del Valle del Cauca”.

Asimismo, afirmó que alrededor de 6.000 estudiantes se verán beneficiados porque esta computadora es transversal a todas las áreas del conocimiento. “Además se pueden optimizar operaciones administrativas de la institución de educación superior”, aseguró.

%%imagen%%1

¿Qué es la computación cuántica?

Diego Torres, PhD experto en física nuclear y director del grupo QuantumLAB de la Universidad Nacional de Colombia, explicó que un computador tradicional como la que se usa en el teléfono celular, una tablet o el portátil, trabaja haciendo operaciones que usan solamente ceros y unos; a estas “unidades de información” que se les denomina bits.

Mientras que un computador cuántico además de los estados asociados a los números 0 y 1 usa una propiedad que es la superposición de dichos estados, a estas unidades se les denomina qubits. Torres explica que esto hace que sea una máquina mucho más poderosa que una normal. 

El término cuántico se debe a que estas máquinas obedecen las reglas de la mecánica cuántica, la teoría física que describe el comportamiento de la materia a escalas de átomos y moléculas. 

Por otro lado, este aparato tecnológico aborda ciertos problemas de una manera que un computador clásico simplemente no puede imitar de forma eficiente. “Por ejemplo, simular el comportamiento de moléculas puede ser una tarea de años en un computador clásico, pero puede ser de unos segundos en uno de ellos. No se trata solamente de un computador más rápido haciendo lo mismo; se trata de una máquina que calcula de una forma completamente diferente aprovechando las leyes más profundas de la naturaleza”, aseguró Torres. 

• Síganos en Google Discover para que se mantenga bien informado. CAMBIO, la verdad siempre

El físico de la Universidad Nacional afirmó que los qubits se pueden explicar como una moneda girando: “Puede caer en cara (uno) o en sello (cero), pero mientras gira se encuentra en ambos estados, cero y uno. Solamente cuando la moneda deja de girar y cae en un solo lado es cuando medimos y un estado es definido. Esta propiedad de la superposición es poderosa para realizar cálculos que un computador clásico tardaría bastante en realizar”.

%%imagen%%2

Funcionalidad de la computación cuántica

El asesor del Ministerio de Educación, afirmó que la computación cuántica tiene varias utilidades, entre las cuales están las simulaciones moleculares, optimizaciones logísticas, criptografía, desarrollar modelos de inteligencia artificial, tecnología de punta de avanzada y  ciberseguridad. Por otra parte, señaló que actualmente se están analizando sus capacidades operativas mediante un proceso investigativo que permitirá aprovechar al máximo su potencial.

En ese contexto, destacó que, aunque la Universidad de los Andes incorporó en 2024 el que hasta entonces era el computador cuántico más grande del país, con una capacidad de dos qubits, el equipo instalado en la Unidad Central del Valle del cauca es aún más potente, ya que cuenta con tres qubits, lo que representa un avance significativo en el desarrollo de esta tecnología en Colombia.

De igual forma, Diego Torres experto en física nuclear compartió sobre qué tipo de problemas puede resolver aparato tecnológico:

• Diseño de nuevos medicamentos y materiales: Las moléculas son objetos cuánticos. Simular con precisión cómo se comporta una molécula compleja —cómo interactúa con otra, cómo se pliega una proteína— requiere un volumen de cálculos que crece de forma explosiva para un computador clásico. Un computador cuántico, al operar con las mismas reglas de la naturaleza que gobiernan esas moléculas, puede simularlas de manera natural. Esto podría revolucionar la creación de fármacos, fertilizantes más eficientes o materiales con propiedades a la carta.
• Criptografía: Gran parte de la seguridad digital que se usa hoy en día, por ejemplo cuando se realizan compras en línea o envíos de mensajes cifrado por whatsapp o una llamada, se basa en que a un computador clásico le tomaría miles de años descomponer números enormes en sus factores primos. Un computador cuántico lo suficientemente potente podría hacerlo en horas. Se está trabajando en nuevos sistemas de cifrado resistentes a ataques cuánticos.
• Optimización a gran escala: Piensa en problemas como diseñar la ruta más eficiente para miles de vehículos de reparto simultáneamente, producir electricidad y distribuirla de forma eficiente, o asignar recursos en una cadena de suministro global. Son problemas donde el número de combinaciones posibles supera los átomos del universo. Esta nueva tecnología está especialmente dotada para navegar ese océano de posibilidades y encontrar las mejores soluciones.
• Inteligencia artificial y aprendizaje automático: Entrenar modelos de inteligencia artificial implica explorar espacios enormes de parámetros. Hay indicios prometedores de que los computadores cuánticos podrían acelerar ciertos procesos de aprendizaje automático, aunque esta es todavía un área en desarrollo activo.

%%imagen%%3

Para Torres, algunos retos técnicos de operar y mantener un computador cuántico en el país son que estos equipos son muy sofisticados pero muy limitados en su manejo ya que son pedagógicos y no son comerciales aún. Al ser máquinas extremadamente sensibles y el principal problema es la decoherencia cuántica. Gracias a esto, su manejo es complejo ya que se necesita control de temperatura, aislamiento de ruidos, cadena de suministro y entrenar al personal adecuado. Al ser tan sofisticado requiere de cuidado especializado.

Finalmente, desde el Gobierno Nacional se están realizando inversiones en inteligencia artificial y en elementos tecnológicos e innovación. También buscan realizar este tipo de inversiones a otras universidades, por ejemplo en la ciudad de Cali en Sameco, se ha hecho una inversión por parte de la Institución de Educación superior Antonio José Camacho, de una Smart University, conocido en espalol como un edificio inteligente, buscando seguir potencializando la tecnología en el país.