WhatsApp
Saltar al contingut
Eurekademy

Un ordinador quàntic, més a prop: què és un cúbit i per què val 0 i 1 alhora

L'ordinador quàntic ha deixat de ser una promesa de laboratori i ha començat a ser enginyeria amb data. IBM acaba de refredar i connectar els primers mòduls de la màquina que vol tenir a punt el 2029, i darrere d'aquesta notícia hi ha física de 2n de Batxillerat: la superposició, el principi d'incertesa i per què cal treballar gairebé al zero absolut. T'ho expliquem sense fórmules impossibles.

Què està passant: l'ordinador quàntic és un pas més a prop

El 19 d'agost de 2026 IBM va anunciar que havia aconseguit unir i refredar dos mòduls criogènics en un mateix entorn, un pas cap al sistema ultrafred que necessita per connectar centenars de xips quàntics. És una fita en el seu camí cap a IBM Quantum Starling, l'ordinador que la companyia vol estrenar el 2029 i que, si funciona, seria el primer tolerant a errors.

La xifra que impressiona no és la potència, és la temperatura: aquests mòduls es refreden per sota dels 15 milikèlvin, més freds que l'espai profund. Sona a ciència-ficció, però la raó és pura física quàntica, la mateixa que s'estudia al final de 2n de Batxillerat. Si entens quatre idees, la notícia deixa de ser màgia.

Què hi ha darrere: què és un cúbit i la superposició

Un ordinador normal guarda informació en bits: cada bit val 0 o 1, com un interruptor apagat o encès. Tota aquesta pàgina, al capdavall, són milions d'aquests zeros i uns. Un ordinador quàntic fa servir cúbits (de l'anglès qubit), i aquí hi ha el salt: un cúbit pot estar en 0, en 1, o en una superposició dels dos alhora, amb una certa probabilitat de cadascun.

Pensa en una moneda. Sobre la taula mostra cara o creu: això és un bit. Però mentre gira a l'aire no és ni una cosa ni l'altra, és les dues possibilitats alhora fins que cau: això és un cúbit. Quan el mesures, la superposició «col·lapsa» i obtens un 0 o un 1 concret. Abans de mesurar, el cúbit és genuïnament les dues coses, no és que «no sapiguem» quina és.

El que és potent apareix en ajuntar cúbits, perquè els estats es multipliquen:

  • 1 cúbit → 2 estats possibles (0, 1).
  • 2 cúbits → 4 estats alhora (00, 01, 10, 11).
  • 3 cúbits → 8 estats.
  • 10 cúbits → 1.024 estats en superposició al mateix temps.
  • n cúbits → 2n estats. Amb 300 cúbits hi ha més combinacions que àtoms a l'univers observable.

Per això el full de ruta d'IBM parla d'enllaçar processadors fins a superar els 1.000 cúbits: cada cúbit que se suma no augmenta la potència sumant, la duplica. A això s'hi afegeix l'entrellaçament, una altra propietat quàntica per la qual dos cúbits queden tan lligats que mesurar-ne un determina l'altre a l'instant, siguin on siguin.

Per què cal congelar-lo gairebé al zero absolut (i com ho veuries a classe)

Aquí entra el motiu del fred. La superposició és fràgil: qualsevol vibració, un fotó de calor o un camp elèctric paràsit la destrueix. És el que s'anomena decoherència, i és l'enemic número u d'aquestes màquines. Com més a prop del zero absolut (−273,15 °C), menys «soroll» tèrmic i més estona aguanta el cúbit sense col·lapsar. Per això IBM inverteix tant en criogènia: sense fred extrem, no hi ha càlcul.

Tot això connecta directament amb el tema de física quàntica que tanca 2n de Batxillerat. Les idees que sostenen la notícia són les mateixes que cauen a la selectivitat:

Concepte de classeA l'ordinador quàntic
Quantització de l'energia (Planck)El cúbit només té nivells discrets d'energia
Dualitat ona-corpuscleEl cúbit es descriu com una ona de probabilitat
Principi d'incertesa (Heisenberg)Mesurar altera el sistema: la superposició col·lapsa
Efecte fotoelèctricBase de per què l'energia arriba «en paquets»

Els errors més comuns que veiem corregint aquesta part del temari són tres. El primer: creure que la superposició significa «encara no ho sabem»; no, el cúbit és les dues coses alhora, és física, no ignorància. El segon: pensar que un cúbit «guarda» tota aquesta informació per sempre; en mesurar, 300 cúbits et tornen només 300 bits, el truc és manipular la superposició abans de mesurar. El tercer: confondre el principi d'incertesa amb un simple «error d'aparell», quan és un límit de la natura, no de la tecnologia.

Quan val la pena un professor particular de física

La física quàntica és el bloc que més s'entravessa en arribar a 2n de Batxillerat: és abstracte, no es veu, i s'estudia amb les presses de final de curs just abans de la selectivitat. Si un concepte com la superposició o la quantització no queda clar quan entra, el buit no es cura sol: s'arrossega i arrossega els temes següents fins que l'examen final arriba amb mig bloc sense entendre.

Per això, si arrenques el curs amb física, el que de debò mou la nota és la continuïtat: el mateix professor i el mateix ritme de setembre a juny, perquè cap buit no es quedi sense tapar. A Eurekademy l'acompanyament anual va sense permanència, a terminis sense interessos i amb descompte per pagament avançat, pensat per sostenir una assignatura llarga com aquesta sense sobresalts.

I si prefereixes provar abans de decidir el curs sencer, pots començar amb una primera classe amb 50% de descompte: una sessió per veure com s'explica de debò la quàntica, sense compromís. Molts alumnes descobreixen en aquesta classe que el problema no era «no serveixo per a la física», sinó que ningú els havia ordenat les idees. Ho pots veure a les nostres classes de física, amb professors i 4,8★ a Google.

Necessites ajuda amb aquesta assignatura?

Un professor expert pot resoldre els teus dubtes en una sola classe. La primera té un 50% de descompte i sense compromís.

Practica amb simulacres PAUPrepara Física amb un professor → 1a al 50%Demanar classes de FísicaGuia completa de Batxillerat