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Antes de la invención de las computadoras cuánticas, los científicos dependían de las supercomputadoras, dispositivos que se diferencian de las PC normales en su tamaño y en la presencia de cientos o incluso miles de núcleos de procesador. Sin embargo, las computadoras ordinarias, incluso con miles de núcleos, no son muy adecuadas para trabajar con ciertos conjuntos de datos. La empresa IBM, que ha creado veinte computadoras cuánticas, atribuye los defectos de las máquinas clásicas a sus características estructurales.

A modo de ejemplo, se presenta un problema cuando necesita colocar a varios invitados exigentes en las mesas y al mismo tiempo solo hay un plan de asientos óptimo. En caso de que haya cinco invitados, existen 120 combinaciones de este tipo. Si el número de invitados aumenta a 10, habrá más de tres millones de combinaciones. Una computadora convencional comenzaría a resolver el problema gradualmente, procesando cada combinación; tomaría mucho tiempo responder. Una computadora cuántica creará un enorme espacio multidimensional en el que puede acomodar todas las respuestas y encontrar la correcta.

En Google, que también funciona en una computadora cuántica, pensarque los cálculos, que las PC modernas pasarán 10 mil años, la máquina se acabará en tres minutos y medio. Por ejemplo, hay una lista específica de un billón de valores y solo necesita encontrar un elemento coincidente. Siempre que se dé un milisegundo para verificar cada elemento, una PC ordinaria puede manejarlo en una semana, un cuanto en menos de un segundo.

Los dispositivos convencionales, incluso si tienen miles de procesadores con decenas de miles de núcleos, funcionan con bits, es decir, perciben información en un sistema binario. En este caso, los datos solo toman valores como uno o cero. Las máquinas cuánticas realizan cálculos utilizando qubits, donde la información puede tener un valor tanto de uno como de cero. Esto significa que los qubits, a diferencia de los bits, pueden tomar diferentes valores al mismo tiempo y realizar cálculos que una computadora convencional por naturaleza no puede.