Què és la computació quàntica i què cal estudiar per treballar-hi

La computació quàntica és una d'aquestes tecnologies que poden canviar el nostre món tal com el coneixem, però necessitarà especialistes per aconseguir-ho. Aquest camp oferirà alguns dels treballs del futur i no convé perdre'l de vista.

Què és la computació quàntica

La computació quàntica aprofita les lleis de la física quàntica per resoldre problemes complexos. És un paradigma de la computació que està en ple desenvolupament, que ja s'utilitza i que té pendent superar alguns reptes per popularitzar-ne l'ús.

La física quàntica és la branca de la ciència que explica com es comporten les coses molt petites, com els àtoms i les partícules subatòmiques, en què les regles normals de la física deixen de funcionar.

En aquest món diminut, una partícula pot estar en superposició, és a dir, en diversos estats o llocs alhora fins que algú l'observa o la mesura, moment en què «tria» un estat concret. A més, hi tenim l'entrellaçament quàntic, un fenomen pel qual dues partícules es connecten de manera que el que li passi a una afecta instantàniament l'altra, encara que siguin a quilòmetres de distància.

En resum: la física quàntica mostra que la realitat, en l'àmbit microscòpic, és molt més estranya i fascinant del que sembla.

Computació quàntica vs. clàssica

Per fer els seus càlculs, un ordinador clàssic es basa en bits que poden representar un 0 o un 1. Per la seva banda, un ordinador quàntic fa servir cúbits; és a dir, bits quàntics capaços de representar tots dos valors alhora.

Això fa que a un ordinador quàntic li resulten molt més senzills els problemes de combinatòria que no pas als ordinadors clàssics, que trigarien molt de temps a resoldre'ls.

En lloc de fer una prova rere l'altra, com faria un ordinador clàssic, els ordinadors quàntics poden avaluar totes les combinacions o possibles solucions alhora. Al final del procés, el sistema convergeix a la solució òptima.

Per exemple, li resulta molt més senzill predir com es comportarà una molècula complexa, analitzar milions de rutes possibles per lliurar una mercaderia o trobar patrons en immenses bases de dades per fer prediccions més precises.

Per a què serveix la computació quàntica

Tot això té aplicacions en la vida real, en les quals ja s'estan fent avenços experimentals: des de reduir al mínim el temps que es triga a desenvolupar una vacuna a optimitzar la logística internacional o millorar considerablement la predicció meteorològica .

També pot ajudar a optimitzar processos d'intel·ligència artificial i, gràcies a això, fer que aquesta tecnologia consumeixi menys recursos i energia.

La computació quàntica facilita el desenvolupament a mida de materials que no existeixen en la natura i té el potencial de simular riscos financers a un nivell mai vist fins ara. Comunicacions i sistemes de navegació impossibles d'interceptar també seran possibles gràcies a la tecnologia quàntica.

Oportunitats laborals en computació quàntica

Aquest paradigma de computació avança constantment per resoldre algunes qüestions pendents. Aquests ordinadors encara fan servir pocs cúbits i són molt sensibles a les pertorbacions: el més mínim soroll fa que abandonin l'estat quàntic i que s’hi produeixin errors.

I no tan sols això: també cal desenvolupar algoritmes que permetin treure partit de les capacitats dels ordinadors quàntics.

Hi ha molta feina per fer i oportunitats reals d'ocupació per als interessats a exercir un dels treballs del futur. N'hi ha tant en el desenvolupament de la mateixa tecnologia com en el seu aprofitament.

Una anàlisi de Qureca estima que el mercat de tecnologies quàntiques fregarà els 14.000 milions d'euros en els pròxims deu anys i que els llocs de treball creixeran exponencialment, amb gairebé 600.000 nous llocs de treball el 2040.

Tot això en un sector en què resulta tremendament difícil trobar talent amb les habilitats necessàries per desenvolupar-lo i treure'n partit: la física quàntica presenta un repte, atès que els seus conceptes són diferents d'allò que estem acostumats; aprendre'ls et permetrà desenvolupar una manera única de pensar i de comprendre la realitat des d'una perspectiva innovadora.

Què cal estudiar per treballar en computació quàntica

Graus adequats per a computació quàntica

No hi ha graus universitaris específics per treballar en computació quàntica. Això no obstant, és important tenir una formació universitària que proporcioni una bona base per manejar els conceptes tan complexos que formen part d'aquesta disciplina.

En el cas de la computació quàntica, són especialment útils els graus relacionats amb la física, les matemàtiques, l'enginyeria informàtica i electrònica, o una combinació d'aquests, com ara matemàtica o física computacionals. Altres disciplines, com la nanociència i la nanotecnologia, també estan estretament relacionades amb aquest camp.

Aquesta mena d'estudis universitaris aporta els fonaments imprescindibles per especialitzar-se després en el desenvolupament de hardware, software i algorismes quàntics, i també en la integració de la computació quàntica en diversos processos i sistemes.

Màster en computació quàntica

Després de graduar-se, es pot començar l'especialització cursant un màster específic en tecnologies quàntiques.

Són estudis que ofereixen diverses universitats espanyoles i amb diferents enfocaments, que abasten des del desenvolupament d'aplicacions al d'algorismes, la implementació física de tecnologies quàntiques o la fabricació de hardware.

Depenent de l'especialització escollida, després es pot treballar tant en l'àmbit acadèmic com en l'empresarial, desenvolupant les mateixes tecnologies quàntiques o identificant-ne les aplicacions pràctiques en diverses indústries.

Formació contínua en computació quàntica

Familiaritzar-se amb les tecnologies quàntiques sense passar per un màster és possible gràcies a la gran quantitat de recursos online que hi ha sobre aquesta matèria.

Grans companyies tecnològiques com IBM , Google i Microsoft ofereixen tant cursos introductoris com eines que permeten experimentar amb la computació quàntica. Són molt útils tant per a estudiants com per a professionals que vulguin explorar noves formes de reorientar la seva carrera.

També hi ha universitats i escoles de prestigi que organitzen cursos online de formació contínua, com el MIT , amb cursos sobre fonaments i aplicació pràctica de la computació quàntica.