En aquests moments s’està produint una revolució científica. Però com passa en totes les revolucions, la seva repercussió la veurem d’aquí a vint, trenta o quaranta anys. Els superordinadors, com el Mare Nostrum de Barcelona, es dediquen a fer càlculs molt complicats: predicció del temps, reaccions químiques, disseny de materials. Fins i tot hi ha càlculs molt més complicats que no es poden resoldre amb aquests superordinadors.
La llei de Moore estableix que la velocitat dels ordinadors es multiplica per dos cada divuit mesos, i el nombre de dades també creix exponencialment. Alhora, es redueixen els transistors, podem posar-ne més unitats i la distància entre l’un i l’altre s’escurça. Però hi ha un límit fonamental, que és no poder fer transistors més petits que la mida de l’àtom. Això es pot produir d’aquí a deu o quinze anys. Què passarà aleshores? Si arribem a aquest límit, ens trobarem amb la física quàntica, que ens proporciona noves oportunitats, noves maneres de fer càlculs.
A escala microscòpica es produeixen fenòmens estranys: una partícula pot travessar una paret, cosa que es coneix com a efecte túnel; també pot succeir que una partícula tingui dues propietats alhora, com si tinguéssim un gat viu i un gat mort al mateix temps (paradoxa del gat de Schrödinger); una partícula pot passar per dos llocs a la vegada, en mons paral·lels, i tots dos mons coexisteixen; pot existir una cosa intrínsecament aleatòria, impossible de predir; i fins i tot es poden produir dues operacions aleatòries amb el mateix resultat final.
El 1900, Max Planck va introduir la física quàntica, que va suposar una revolució en el seu temps. La llum que detectem està formada per petites partícules, els fotons. Durant els dos-cents anys previs s’havia arribat a la conclusió que la llum es componia d’ones electromagnètiques. Planck va trencar amb una creença que s’havia mantingut dos-cents anys.
Schrödinger i Heisenberg van desenvolupar la teoria que la matèria està formada per molècules, al seu torn formades per àtoms, al seu torn formats per electrons i nuclis, fins a arribar als quarks i al bosó de Higgs.
La idea d’un ordinador quàntic és que si una partícula pot fer dues coses alhora, dues partícules en poden fer quatre al mateix temps, tres partícules vuit, etc. És la llei exponencial. Això permet fer càlculs en paral·lel amb un sol ordinador.
Els ordinadors quàntics poden fer factoritzacions a gran velocitat gràcies al fet que treballen en paral·lel en diferents universos. Un altre exemple és buscar en bases de dades. I una altra aplicació està relacionada amb la simulació.
Com es construeix un ordinador quàntic? És força difícil, perquè quan observes un univers, els altres desapareixen; cal aïllar-los al màxim possible. Se n’estan intentant construir per mitjà d’àtoms o ions. N’hi ha diversos prototips, i empreses com Google, Microsoft o IBM estan invertint en aquests sistemes.
Altres camps d’ús, més enllà dels ordinadors, són:
_ La comunicació secreta, la criptografia. Un ordinador quàntic permet enviar missatges secrets: la informació desapareix d’un lloc i apareix en un altre sense passar pel mig. Aquest sistema encara és molt car, nomes s’ha aconseguit a 10 km de distància i per ara no tenim necessitat de canviar.
_ Diners quàntics. Steve Wiesner pensava que si les lleis de la física quàntica eren certes podríem crear diners incopiables. Hi ha una versió que és la targeta de crèdit quàntica, però ara com ara és molt inestable en el temps: dura segons.
Amunt