LAS COMPUTADORAS CUÁNTICAS

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LAS COMPUTADORAS CUÁNTICAS

Mensaje  krma el Mar Mayo 21, 2013 2:15 pm






Imagine una computadora que puede enseñarle a su teléfono celular a reconocer cualquier objeto que vea o una que puede encontrar al instante las mejores rutas de vuelo para que miles de aviones eviten una tormenta de nieve o incluso una que pueda rastrear millones de publicaciones en redes sociales para identificar a un potencial terrorista.

Las computadoras tradicionales, incluidas las super computadoras, requieren de un tiempo sustancial para obtener esos tipos de datos.

Pero durante largo tiempo los científicos han teorizado que una computadora que pueda aprovechar los principios usualmente peculiares de la mecánica cuántica podría realizar esos cálculos en un instante, y resolver problemas que a una computadora normal le tomaría años.

La comunidad científica todavía debate si alguna vez se podrá construir una verdadera computadora cuántica.

Pero la compañía lD-Wave avanza con rapidez. Ya se ganó al principal fabricante de armas del Pentágono y ahora recibió otro enorme respaldo: una colaboración a tres bandas entre la agencia espacial estadounidense, la NASA, Google y la Universities Space Research Association (USRA) para adquirir la segunda computadora D-Wave Dos.

D-Wave Systems, una firma con sede en Canadá, adquirió prominencia en 2007 cuando sorprendió a la comunidad científica al anunciar que había construido la primera computadora cuántica del mundo.

La noticia fue recibida con escepticismo y críticas, particularmente de científicos que querían pruebas publicadas, evaluadas por sus pares, antes que un mero anuncio público.

Desde entonces, sin embargo, D-Wave no sólo ha publicado literatura científica al respecto, sino que ha ganado importantes clientes.

El primero fue Lockheed Martín, la empresa de defensa más grande del mundo, que anunció este año la compra de la versión actualizada de su computadora, la D-Wave Dos, una computadora de 512 qubit (unidad mínima de información cuántica). Dos años atrás había adquirido una versión anterior.

No sorprende que una compañía de defensa esté interesada en una computadora cuántica: el Pentágono y la comunidad de inteligencia de Estados Unidos han sido durante largo tiempo los principales inversores en la computación cuántica.

krma

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Re: LAS COMPUTADORAS CUÁNTICAS

Mensaje  Daris de JesusOsorio P. el Lun Jun 10, 2013 11:53 pm

mi aporte, es un pequeño complemento sobre el tema.
La base de la computación cuántica: qubits

En las computadoras clásicas, las memorias están hechas de bits, cada bit representa un uno o un cero. Una computadora cuántica mantiene una secuencia de qubits.
(quantum computer) Una computadora cuántica es un dispositivo informático que hace uso directo del fenómeno de la mecánica cuántica, como la superposición y el entrelazamiento cuántico, para realizar operaciones sobre datos.

Las computadoras cuánticas son diferentes de las computadoras tradicionales basadas en transistores. El principio básico detrás de la computación cuántica es que las propiedades cuánticas pueden ser usadas para representar datos y realizar operaciones sobre los mismos.

La computación cuántica se basa en el uso de qubits en lugar de bits, y da lugar a nuevas puertas lógicas que hacen posibles nuevos algoritmos. Una misma tarea puede tener diferente complejidad en computación clásica y en computación cuántica, lo que ha dado lugar a una gran expectación, ya que algunos problemas intratables pasan a ser tratables. Un modelo teórico es la máquina cuántica de Turing, también conocida como computadora cuántica universal.

Bits cuánticos

La descripción cuántica tiene varias peculiaridades. Por ejemplo, cuando se lanza al aire una moneda la mecánica clásica nos permitiría saber de qué lado caerá si tuviéramos todos los datos acerca de la posición y la velocidad de la moneda al salir de nuestra mano. Si no tenemos los datos, decimos que hay una probabilidad de 50% de que caiga de un lado o del otro. En cambio, la probabilidad en mecánica cuántica es otra cosa. En los experimentos cuánticos no podemos predecir el resultado, sólo la probabilidad de que ocurra cierto resultado.

Pero la peculiaridad cuántica más importante para nuestros propósitos es el llamado principio de superposición. Si en el mundo clásico un objeto puede estar en uno de varios estados distintos (por ejemplo, en distintas posiciones, o con distintos valores de la energía), en mecánica cuántica puede estar, además, en combinaciones de todos los estados posibles. Esta superposición de estados perdura mientras el objeto permanezca aislado. En cuanto interactúa con su entorno (por ejemplo, cuando alguien trata de determinar con una medición en qué estado se encuentra), la superposición se destruye y el objeto cae en uno de sus estados. Por ejemplo, un electrón confinado en cierto volumen puede ocupar al mismo tiempo muchas posiciones. Pero cuando uno trata de localizarlo con una medición, el electrón se manifiesta en una sola posición. La destrucción de los estados de superposición al interactuar un sistema cuántico con su entorno se llama de coherencia.

Las computadoras cuánticas aprovechan el principio de superposición para sacarles más partido a los bits. Un bit cuántico, o qubit, tiene más posibilidades de almacenar información porque, además de los dos estados clásicos 1 y 0, puede encontrarse en una superposición de éstos. Dicho de otro modo, puede estar parcialmente en uno y otro al mismo tiempo. La gama de posibilidades varía continuamente del 0 al 1, con superposiciones que contienen más o menos de los dos estados clásicos. El qubit lleva una vida mucho más rica que el bit clásico. Esto finalmente define la importancia de los sistemas cuánticos para la informática y la computación. Es cómodo imaginar al qubit como un vector. La longitud de este vector es fija, pero puede apuntar en cualquier dirección, a diferencia del bit clásico, que sólo puede apuntar, digamos, hacia arriba y hacia abajo.


Daris de JesusOsorio P.

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