La informática cuántica utiliza mecánicas cuánticas para resolver problemas complejos mucho más rápido que los ordenadores clásicos. Se trata de un paradigma de computación complejo respecto a la informática que conocemos, que está basada en la combinación de bits binarios para gestionar y tratar la información. Por el contrario, la informática cuántica se apoya en el uso de una nueva unidad de procesamiento, el cúbit o qubit (ver imagen) que puede tomar varios valores a la vez. Los bits de la computación clásica pueden estar configurados como uno o cero, pero solo con un valor o estado a la vez, en tanto que el cúbit puede contener los dos estados simultáneamente. Esto abre nuevas ventanas lógicas que hacen posible el desarrollo de nuevos algoritmos. En un bit almacenamos valores discretos, mientras que un cúbit tiene la capacidad de almacenar valores continuos. A esta capacidad de almacenar numerosos estados posibles de cero y uno al mismo tiempo se la denomina superposición cuántica.
A medida que evoluciona la tecnología y se reduce el tamaño de los transistores para producir microchips cada vez más pequeños, esto se traduce en lograr una mayor velocidad de proceso. La consecuencia es que se amplía la capacidad de almacenar muchísimos más estados por unidad de información y operar con algoritmos mucho más complejos y eficientes a nivel numérico.
Esta nueva generación de superordenadores cuánticos aprovecha el conocimiento de la mecánica cuántica —la parte de la física que estudia las partículas atómicas y subatómicas— para superar las limitaciones de la informática clásica. Aunque la computación cuántica presenta en la práctica problemas de escalabilidad, o exigencias como precisar de entornos extraordinariamente fríos y únicos, permite realizar multitud de operaciones simultáneas y eliminar el 'efecto túnel', que afecta a la programación informatica actual. Este efecto se produce cuando un electrón puede atravesar una barrera de potencial lo que estaría prohibido en física clásica ya que este rebotaría como una pelota frente a una pared. Esto es posible debido al carácter ondulatorio del electrón. La mayor parte de la electrónica tiene su base en el efecto túnel.
En síntesis, la computación cuántica, llamada a liderar la transformación digital, supone un gran cambio cualitativo, respecto a la informática que conocemos. Es un paradigma diferente, todavía en proceso de desarrollo, que trabaja con cúbits y mecánica cuántica. Su futuro está ligado a innovaciones en ámbitos como la mejora en la seguridad de las comunicaciones, tecnologías de la salud, la inteligencia artificial y las redes de aprendizaje profundo.
