el mundo de las computadoras cuánticas

La computación cuántica es un paradigma de computación distinto al de la computación clásica. Se basa en el uso de cúbits en lugar de bits, y da lugar a nuevas puertas lógicas que hacen posibles nuevos algoritmo en el mundo de las computer-quantum con un tipo de tecnología revolucionaria para siempre en el mundo de la información. Los bits de la computación cuántica se llaman qubits. Igual que un bit, un quitó representa una unidad básica de información, pero una unidad de información cuántica, que se rige por las normas de la física cuántica y por ello el qubit puede ser 0 o 1, o algo entre estos.(El qubit es descrito por un vector en un sistema cuántico-mecánico de dos niveles, que es formalmente equivalente a un espacio vectorial bidimensional sobre números complejos. Un bit es la unidad básica de las información de las computadoras tradicionales.)

Las computadoras cuánticas prometen revolucionar la tecnología informática empleando la mecánica cuántica para procesar y resolver problemas millones de veces más rápido que los dispositivos actuales. Pero su complejidad significa que sólo existen como pequeños prototipos de laboratorio. 

 

EL INVENTOR ES:      

Paul Benioff es un físico estadounidense que ayudó a ser pionero en el campo de la computación cuántica. Benioff es mejor conocido por su investigación en la teoría de la información cuántica que demostró la posibilidad teórica de las computadoras cuánticas. Las ideas esenciales de la computación cuántica surgieron de la mente de Paul Benioff, quien trabajaba en el Argone National Laboratory, en Illinois, Estados Unidos. Imaginó un ordenador tradicional (máquina de Turing) que trabajaba con algunos principios de la mecánica cuántica.

                           

Entre otros como:

-Charles Bennett             -Yuri Manin

-David Deutsch                -Richard Feynman

¿Cómo funciona?

El sistema hace uso de la mecánica cuántica. Es un concepto de la física que establece que las cosas pueden estar en dos lugares al mismo tiempo.

"Es algo que no se ve con frecuencia pero en el laboratorio podemos hacer que un átomo esté de dos lugares diferentes al mismo tiempo", explicó Hensinger.

En una computadora "clásica" la unidad de información se llama "bit", que puede tener el valor de 1 o 0. Su equivalente cuántico opera con "qubits" o bits cuánticos, lo que quiere decir que pueden tener toda la combinación de valores: 0 0, 0 1, 1 0 y 1 1 al mismo tiempo.

Este fenómeno abre el camino para hacer cálculos múltiples simultáneamente. En lugar de hacer un cálculo de progresión lógica, como en una computadora binaria estándar -donde las respuestas son sí o no, o encendido o apagado- el sistema cuántico hace todos los cálculos al mismo tiempo y entrega la información instantáneamente.

El proceso puedes ser "muy interesante o muy enloquecedor", confiesa Hensinger.

§  ¿Pueden las computadoras cuánticas llevarnos al oscurantismo digital?

Los qubits necesitan ser sincronizados utilizando un efecto cuántico conocido como enredo o entrelazamiento cuántico. Algo que Albert Einstein llamó "acción miedosa a la distancia".

Sin embargo, los científicos han tenido problemas construyendo dispositivos de más de 10 o 15 qubits. Las máquinas sufren de un tipo de falla llamada "decoherencia", donde los qubits pierden su ambigüedad y se convierten en unidades sencillas de 1 y 0, un obstáculo técnico en la construcción práctica de las computadoras cuánticas.

Llegaron las computadoras cuánticas y van a cambiarlo todo

Criptografía, farmacología, inteligencia artificial, predicción climática. Problemas que parecían imposibles de resolver con computadores actuales, podrían resolverse antes de lo que esperamos con este nuevo tipo de computadoras que ya salió al mercado.

Los bits y la Ley de Moore

Famosa es la frase “Dios no juega a los dados”, que utilizó el mismísimo Einstein para referirse a un mundo que rompía las reglas físicas y que a él no le convencía: el mundo de la física cuántica. La física cuántica estudia lo que ocurre a nivel atómico y subatómico; si pudiésemos ver lo que allí ocurre, quedaríamos desconcertados: objetos que se teletransportan o que están en dos sitios a la vez, un mundo desordenado, pero que podría revolucionar la forma en la que estamos enfrentando ciertos problemas.

Actualmente nuestros computadores procesan la información mediante una unidad básica llamada bit, un bit puede contener sólo dos estados: 1 ó 0, verdadero o falso, o como nos plazca llamar a esta dicotomía. El procesador recibe las instrucciones y paquetes de “bits” se mueven de aquí para allá, para hacer todo tipo de cálculos. Para hacer todos estos cálculos, los procesadores tienen diminutos transistores (dispositivos electrónicos que entregan una señal de salida en respuesta a una señal de entrada), que a medida que avanzan las generaciones, van disminuyendo su tamaño, permitiendo que los procesadores sean más y más potentes. La cantidad de transistores en un procesador se dobla cada dos años aproximadamente, siguiendo la acertada predicción del cofundador de Intel, Gordon E. Moore, y conocida como “Ley de Moore”. No obstante, cada vez nos acercamos más al punto en el que no podremos disminuir más el tamaño de los transistores,lo que podría entrampar la rápida evolución que experimentan los procesadores.

Si observamos la historia, una analogía que usualmente es utilizada para describir la rapidez con la que evoluciona la tecnología, es que los computadores que se utilizaron para llevar al hombre a la luna tienen menos poder de cómputo que el celular que llevas en tu bolsillo. Analogías similares surgirán por parte de las futuras generaciones, cuando recuerden nuestras anticuadas tecnologías.

¿Diferencia Entre Una Computadora Cuantica y Una Normal?

Las computadoras normales funcionan si hay energía suficiente a través de un cable o no. Es un uno o un cero, son sistemas binarios. Lo que los estados cuánticos permiten es que haya información mucho más compleja que puede ser codificada en un solo bit. Una computadora normal es o un uno o un cero: encendido o apagado. Un estado cuántico puede ser mucho más complejo porque, como sabemos, las cosas pueden ser tanto partícula como onda en ciertas ocasiones, y la incertidumbre alrededor de los estados cuánticos nos permite codificar más información en una computadora mucho más pequeña".

Otra seria diferencia seria la básica radica en guardar información en un átomo utilizando los estados cuánticos de sus partículas, por ejemplo, los electrones.

La ventaja es que un átomo es millones de veces más chico que un flip-flop de una pc convencional, y además se eliminaría prácticamente los errores pues los átomos siempre se comportan igual.

El Futuro De Las Computadoras Cuánticas

Uno de los esfuerzos más complejos para crear una computadora cuántica fue presentado en una reunión de la American Physical Society (Sociedad Física de EE.UU.) en Dallas, Texas.

Utiliza "estados cuánticos" de materia para realizar cálculos de tal modo que, si se estos se aumentaran, podrían sobrepasar en gran medida el desempeño de las computadoras actuales.

El chip de seis centímetros de largo y ancho, contiene nueve dispositivos cuánticos y estos a su vez tienen "fragmentos cuánticos" (o qubits en inglés) que realizan los cálculos.

El equipo que trabajó en el aparato dice que este año será posible acomodar hasta diez de estos fragmentos.

Como Son Las Computadoras Cuánticas

.Las computadoras actuales utilizan micro procesadores, pero estos tienen un límite y llegarán a un punto en el que no podrán hacerse más pequeños sin que pierdan información.

.En la computación tradicional un bit sólo puede tener uno de dos valores (0 o 1).

.Pero en la computación cuántica cada bit puede ser 0 y 1 a la vez, lo cual aumenta su capacidad de procesamiento.

.Además puede superponer un bit sobre otro (quabits), lo que aumenta aún más las operaciones que puede realizar.

.Sin embargo, hasta ahora dichos quabits son frágiles y suelen ser erráticos si comienzan a interactuar entre sí.

.La presentación en Dallas mostró que es posible detener esta interacción, lo que haría estable a la computación cuántica.

.En el futuro esta tecnología podría reemplazar a la computación tradicional.