La misión de una computadora cuántica, como la de una convencional y un supercomputador, es la de hacer operaciones, cálculos que los primeros ejecutan de manera distinta: trabajan a nivel atómico y por lo tanto siguiendo las normas de la física cuántica, que se encarga de estudiar objetos microscópicos.
La física cuántica tiene propiedades extraordinarias, no observables a niveles macroscópicos, y éstas son usadas por los ordenadores cuánticos -de los que ahora solo existen prototipos- para lograr procesar datos complejos de manera más rápida y segura.
Funcionan con átomos individuales, que se denominan “qubits” y no bits (como en los tradicionales). Un bit (acrónimo en inglés de binary digit -dígito binario-) es la unidad mínima de información empleada en informática o en un dispositivo digital y se representa con dos valores, 0 y 1: todo lo que hay “debajo” de un ordenador clásico se escribe en términos de 0 o 1, detalla Miguel Ángel Martín-Delgado, catedrático de Física Teórica de la Universidad Complutense de Madrid (UCM).
Sin embargo, en la computación cuántica esto cambia, ya que un qubit, a diferencia de un bit, puede contener ambos valores al mismo tiempo, lo que posibilita una velocidad de procesamiento mayor. Otra de sus características es que puede trabajar en paralelo: un PC normal lo hace secuencialmente, primero resuelve un problema, luego otro y así sucesivamente.
Por ejemplo, para “romper” una clave encriptada un ordenador clásico tendría que escudriñar, una a una, las distintas combinaciones de números hasta dar con la contraseña, pero uno cuántico no: éste podría trabajar con miles a la vez en un segundo.
¿Y qué es lo que posibilita esta capacidad de cálculo? El algoritmo Shor, el cual fue diseñado por el matemático estadunidense Peter Shor. Permite, por ejemplo, a una tercera persona que intercepta un mensaje cifrado descifrarlo en un tiempo exponencialmente más rápido que si lo hiciera con un ordenador clásico, señala Martín-Delgado.
Peter Shor publicó el trabajo con la descripción de este algoritmo en 1994, lo que supuso “el disparo de salida para que todo el mundo se empezara a interesar por la computación cuántica”. Un año después, se hizo la primera propuesta de cómo hacer una computadora cuántics por el español Juan Ignacio Cirac y el austríaco Peter Zoller (se conoce como la propuesta Cirac-Zoller).
De ahí que empresas como Google o instituciones como la NASA hayan apostado por ello. “El ordenador cuántico va a ser predominante en el futuro de la informática: va a ser el rey”, recalca Martín-Delgado, quien apunta que el horizonte del 2020 será crucial para empezar a hacerlos realidad (dependerá de los experimentos en desarrollo).
Corrección de errores
Sin embargo, para llegar a este punto primero hay que resolver una serie de cuestiones, entre ellas los errores (los ordenadores clásicos se construyen con mecanismos para corregir errores).Precisamente esto es lo que acaba de lograr el equipo de Martín-Delgado y de Rainer Blatt (Innsbruck).
“Hemos conseguido hacer una corrección completa de errores cuánticos en un módulo pequeño donde se hacían operaciones cuánticas”, aclara este investigador, quien acaba de publicar en Science y presentar en varios congresos de Estados Unidos estos resultados.
Las computadoras clásicas tienen solo un tipo de error -un error es cuando quiere escribir un 0 y pone un 1 o al contrario-, sin embargo uno cuántico, al ser más complejo, tiene tres tipos de errores: “Hemos desarrollado un método para corregir todos los errores que pueden aparecer en un computador cuántico”, concluye Markus Müller, miembro del equipo de la Complutense.
Fuente: EFE
No hay comentarios:
Publicar un comentario