La revolución de la nanotecnología: La Computación Cuántica
Una de las áreas más punteras en la investigación y que probablemente revolucione más nuestra vida actual tal y como la conocemos hoy por hoy dentro del área de la nanotecnología es la Computación Cuántica, esta disciplina va a aprovechar las propiedades del mundo cuántico para aumentar la eficacia y la eficiencia de los ordenadores (en cuanto a computación se refiere), hoy por hoy los protocolos de seguridad de la información digital se aprovechan de la facilidad que tienen las computadoras actuales para realizar multiplicaciones y dificultad para realizar factorizaciones , por eso en cuanto se consiguiera realizar el computador cuántico todos los sistemas de seguridad informática actuales quedarían obsoletos, pero esto no significa el fin de la seguridad en la informática, gracias a las propiedades cuánticas de estos nuevos computadores serían completamente seguros, la Computación Cuántica consiste en la transmisión de estados cuánticos y el entrelazamiento cuántico, ambos fenómenos cuánticos permiten que la comunicación cuántica sea posible (en teoría se puede), en la jornada de nanotecnología del día 26 de Abril, el Premio Príncipe de Asturias del 2006, el Doctor Juan Ignacio Cirac nos comunicó que en la actualidad se han conseguido hacer sistemas cuánticos simples con los que se han realizado operaciones matemáticas simples y con los que se ha conseguido transmisión de información a distancias considerables; lo cuál da una alentadora esperanza de que estos dispositivos se lleguen a fabricar algún día.
La Computación Cuántica no solo mejorará la seguridad de la información, sino que el tamaño de los ordenadores será muchísimo menor al del actual, se podrían resolver una cantidad mayor de problemas nuevos gracias a una mayor capacidad de computación. Aunque todo esto queda un poco lejos dadas las dificultades técnicas, se ha conseguido hacer trampas de iones de unos cuantos átomos en los que se han almacenado unos cuantos qubits (un qubit es la extensión cuántica de un bit, es decir en una computadora tradicional, el código es binario, 0 ó 1, pero dado el carácter cuántico de los átomos, además de los estados 0 y 1 de un átomo existirían estados mezcla, es decir una superposición de los estados 0 y 1), se está trabajando en el campo de los semiconductores para conseguir meter más iones en las trampas cuánticas.
Un hallazgo curioso por parte de unos científicos es que los fundamentos del computador cuántico ya eran usados por algunos organismos comunes para procesos tan usuales como la fotosíntesis.
En conclusión, dada la gran expansión de esta área de investigación no será de extrañar que dentro de no mucho tiempo (bueno, puede que sea dentro de 20 años… ¿quién sabe?) podamos disfrutar en nuestras propias casas de un computador cuántico, lo que sí es muy probable es que tarde o temprano se conseguirá construir, según la ley de Moore se alcanzará sin problemas y no dentro de mucho, puede que todo esto sea muy optimista, pero no hay que olvidar que tenemos una cantidad enorme de científicos e ingenieros brillantísimos trabajando en esto.
Si aún deseas más información aquí tienes otra página de interés muy completa, vienen todos los conceptos y enlaces de interés que puedas necesitar, el único problema es que todo está en Inglés.
Tags: Cirac, computación cuántica, computador cuántico, investigación, ley de Moore, ordenadores, trampas cuánticas
Sindicación
2007-06-09 a las 8.52 pm
Es increíble pensar que podemos \’utilizar las propiedades de los átomos ( sus diferentes estados cuánticos ) , con el fin de construír un \’ordenador que emplee estas propiedades. Siendo sincera, me cuesta mucho entender o más bien , imaginarme cómo funcionaría un ordenador cuántico, como podemos combinar el spín del electrón para realizar operaciones matemáticas sencillas…Demasiado complicado de imaginar ..
De física cuántica , sabemos , que un átomo puede estar en varios estados diferentes, comúnmente denominados \’estados cuánticos\’. Básicamente , estos \’estados\’ , representan únicamente niveles de energía , y si modificamos los electrones de valencia ( es decir , los electrones que se encuentran situados más externamente en relación con el núcleo del átomo ) , éste pasará a tener diferentes niveles de energía, con lo cual, su estado cuántico cambiará.
Pero lo que me resulta díficil de imaginar , es cómo podemos llegar a utilizar esos cambios en la estructura del átomo ( cambios de energía ) , para crear un \’qubit \’ , o un \’bit cuántico\’ ( estados del espín S= 0 y S=1 ).
http://teleformacion.edu.aytolacoruna.es/FISICA/document/teoria/A_Franco/cuantica/sternGerlach/sternGerlach.htm
http://es.wikipedia.org/wiki/Computaci%C3%B3n_cu%C3%A1ntica
http://computacioncuantica.blogspot.com/
2007-10-01 a las 8.07 pm
Como la verdad es que no entiendo muy bien en qué consiste esto de la computación cuántica, me he puesto a ojear algunas páginas para ver si sacaba algo en claro.
Por lo visto, el hecho de que se puedan realizar diversos cálculos al mismo tiempo, se debe a que los ordenadores cuánticos codifican la información como una serie de estados cuánticos (dirección de los electrones, orientación de la polarización…) lo que da lugar a un número que expresa el estado del qubit como un estado que está en algún lugar entre 0 y 1 como consecuencia de la superposición de estados 0 y 1. Las reglas de la computación clásica cambian porque ya no se necesitarían ordenadores paralelos para realizar cálculos grandes; todos esos cálculos, se podrían hacer con un solo ordenador. Así, la computadora cuántica estaría compuesta por un sistema muy preciso y ordenado de qubits o puntos cuánticos. Estos, serían la unidad de almacenamiento informática en lo que a computación cuántica se refiere, y podrían ser por ejemplo, estructuras de un centenar de átomos,núcleos o incluso un único electrón. Evidentemente, fabricar algo así de exacto y ordenado a escala nanométrica es una tarea muy compleja.
Uno de los grandes problemas que presenta la computación cuántica es el fenómeno de la decoherencia, que es la tendencia que tiene el medio a eliminar la mezcla de estados, fundamente sobre el que se rige la computación cuántica.
http://www.theinquirer.es/2007/09/28/avances_criticos_en_computacion_cuantica.html
http://omeuxeito.blogspot.com/2006/05/computacion-cuantica.html
http://www.euroresidentes.com/futuro/nanotecnologia/diccionario/computacion_cuantica.htm