Computación Cuántica – Física –

En los últimos años, la informática se ha desarrollado a gran velocidad. Según el científico Gordon Earl Moore, la cantidad de transistores en un procesador se duplicaría aproximadamente cada 24 meses. Los transistores son los dispositivos fundamentales para que un procesador realice cálculos. Por tanto, esta predicción conocida como Ley de Moore, significa que la potencia de procesamiento de una computadora se duplicaría cada dos años.

Constantemente vemos que empresas como Intel y AMD lanzan procesadores cada vez más rápidos. Para ello es necesario manipular porciones cada vez más pequeñas de materia. Pero hay un límite para esto. Cuando los transistores comienzan a fabricarse con solo unas pocas moléculas, se vuelve difícil reducir aún más su tamaño y así expandir la capacidad de nuestros dispositivos electrónicos.

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Las leyes de la física para objetos más pequeños que los átomos son un poco diferentes a las que estamos acostumbrados en nuestra vida diaria. En el mundo subatómico, las partículas ganan o pierden energía de forma cuantificada, en pequeños “paquetes” de energía. Un solo paquete se llama cuántico y varios paquetes son cuánto (plural de cuanto). Un cuanto de luz, por ejemplo, se llama fotón, la porción más pequeña posible de energía luminosa. Podemos comprar una bombilla que proporcione 67.579 Watts de potencia. Pero un átomo nunca dará ½ fotón, solo múltiplos de 1 fotón: 2 fotones, 3 fotones, etc.

Otra propiedad de las partículas subatómicas es que pueden asumir diferentes estados simultáneamente hasta que un observador determina su estado actual. Nuestras computadoras basadas en la Física Clásica trabajan esencialmente con dos estados, representados por 0 y 1. Cada uno de estos dígitos, 0 o 1, se llama bits. En una computadora cuántica, una partícula podría tomar el valor 0, 1 o ambos. Estos valores se denominan qubits. El simple uso de qubits puede aumentar exponencialmente la potencia de procesamiento de un dispositivo.

Por lo tanto, los Computación cuántica es la ciencia que estudia el uso de la Mecánica Cuántica para realizar el procesamiento computacional.

La seguridad también se beneficiaría de los sistemas que utilizan estas tecnologías. En un sistema cuántico, la simple observación altera los resultados de un fenómeno. Imagínese si enviamos un mensaje entre dos computadoras usando una propiedad de un conjunto de partículas. Podríamos enviar un mensaje de seguridad juntos. Si este mensaje de seguridad llegó a su destino con algún cambio, significa que algún observador (un pirata o un espía, por ejemplo) ya interceptó el mensaje antes de que llegara a su destino. Este tipo de estrategia se llama criptografía cuántica. Algunos bancos de Austria ya utilizan este tipo de tecnología para la transmisión segura de información.

La empresa canadiense D-Wave afirma que ya ha desarrollado la primera computadora cuántica. Esta computadora busca acelerar el procesamiento manteniendo las CPU a temperaturas cercanas al cero absoluto. Sin embargo, muchos expertos no consideran este equipo como una computadora cuántica por no utilizar los fenómenos de la Física Cuántica directamente en la actividad de procesamiento. Por tanto, el rendimiento de esta máquina no es muy superior al de otras supercomputadoras disponibles en el mercado.

La Computación Cuántica es capaz de ofrecer los medios necesarios para ampliar aún más la capacidad de cálculo de nuestros dispositivos, pero sigue siendo una tecnología experimental. Tomará mucho tiempo para que este tipo de tecnología se produzca a gran escala y esté disponible en nuestras computadoras, tabletas y teléfonos celulares.

Fuentes:
http://www.qubit.org/
http://idgnow.uol.com.br/ti-corporativa/2013/04/05/amd-acredita-que-o-fim-da-lei-de-moore-esta-proximo/
http://www.economist.com/news/science-and-technology/21578027-first-real-world-contests-between-quantum-computers-and-standard-ones-faster
http://pt.wikipedia.org/wiki/Lei_de_Moore

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