Este, definitivamente es uno de
los métodos que se deberían desarrollar más (a mi punto de vista), pues son de
los que ofrecen una gama de prestaciones enormes; imaginarse que los
dispositivos de almacenamiento más avanzados hasta ahora se duplicaran, suena
bastante interesante, pues los qubits pueden representar cuatro números a la
vez, siendo que la lógica binaria sólo permite un 1 ó un 0 para un solo bit.
Esto definitivamente implica una duplicación, por así decirlo de la capacidad
de procesamiento no sólo de las memorias o dispositivos de almacenamiento
secundario; sino además en todos los demás componentes de un sistema
informático como pueden ser: microprocesadores, tarjetas de video, desonido, etc.
Además, lógicamente estos
descubrimientos aumentarían notablemente la velocidad de los micros y de todos
sus demás componentes.
Bueno, empezaré entonces con la
explicación del principio de la computación cuántica. En la computación
tradicional, un bit es la mínima unidad de información pero, para
representarlo, se utiliza la ausencia o la presencia de miles de millones de
electrones en un diminuto transistor de silicio.
La computación cuántica pretende
utilizar un principio básico de la mecánica cuántica por el cual todas las
partículas subatómicas (protones, neutrones, electrones, etc.) tienen una
propiedad asociada llamada spin. El spin se asocia con el movimiento de
rotación de la partícula alrededor de un eje. Esta rotación puede ser realizada
en un sentido, o el opuesto. Si por ejemplo tomamos como bit al spin de un
protón, podemos usar una dirección como 1 y otra como 0. Estos bits, tomados a
partir del spin de las partículas han recibido el nombre de qubits.
Sin embargo, en mecánica cuántica
el estado de una partícula se determina a través de la asignación de una
probabilidad, no podemos hablar de un estado 1 ó 0 claramente determinado. Esta
aparente ambigüedad tiene una ventaja que convierte a la computación cuántica
en un desarrollo revolucionario: La lógica de un bit es uno u otro , mientras
que un qubit (nombre dado al bit cuántico) entraña el concepto ambos a la vez.
Si tomamos por ejemplo dos bits, sus estados posibles son cuatro: 00, 01, 10,
11. Son necesario cuatro pares de bits para representar la misma información
que un solo par de qubits con comportamiento ambiguo.
Los qubits pueden representar en
este caso cuatro números a la vez, cuatro respuestas posibles a la vez.
Procesamiento paralelo real, la
Meca de la computación. Sus aplicaciones principales entran
en el campo de la criptografía y teoría de numero, y en el análisis de
gigantescos volúmenes de información.
No todos los problemas pueden ser
resueltos por este tipo de lógica. Sin embargo, una computadora cuántica podría
resolver los que sí pueden, a una velocidad varias veces superior a la de los
microprocesadores conocidos hasta hoy, esta también se considera una tecnología
hipotética, pues aún sólo se ha quedado en la investigación sin llegar a
desarrollar un sistema completo utilizando esta lógica, pero aún así, si se
logra implantar algún día será definitivamente demasiado cara debido
a las características necesarias para su buen funcionamiento.
Señalan en la Universidaed de
Michigan que se esta a punto de entrar a la nueva era de la computación puesto
que se elevará la velocidad en el procesamineto de la información de manera
sorprendente ¿cómo, bueno indican que mediante la utilización de
Circuitos que combinan la mecánica cuántica con los principios de la
computación.
Señalan los investigadores que
los nuevos ordenadores realizaran los cálculos más complejos en mucho menor
tiempo. En un artículo publicado en Physical Review Letters, se realiza una
propuesta de un circuito realizable de forma experimental contemplando de esta
manera una forma de implementar una computación cuántica escalable.
Se cree que esta tecnología proporcionará sistemas
en los que participarán muchos qubits, lo que hará posible construir un
ordenador cuántico. Bajo esta linease ha escrito en la Universidad de Michigan
el artículo titulado "Scalable quantum computing with Josephsoncharge qubits".
La información se procesará mediante átomos individuales o partículas
subatómicas llamadas qubits. Pero la tarea no resulta nada sencilla
puesto que para poder utilizar esta tecnología será estrictamente necesario
manipular preparar, y medir el frágil estado cuántico de un sistema. Asimismo
dentro de las mayores dificultades que se presentan son que es necesario
manejar muchos qubits, y controlar la conectividad entre ellos.
La computación cuántica esta basada en las propiedades de la
interacción cuántica entre las partículas subatómicas, como la superposición
simultanea de dos estados en una solapartícula subatómica. La
superposición cuántica, propiedad fundamental de la interacción cuántica, es
ampliamente aprovechada para el desarrollo teórico de los algoritmos cuánticos,
logrando una capacidad de procesamiento exponencial.
La superposición cuántica permite mantener simultáneamente
múltiples estados en un bit cuántico, es decir "0" y "1" a
la vez; a diferencia del bit – elemento fundamental en la computación actual –
que únicamente es capaz de mantener un estado discreto, alternativo, a la vez,
el "0" o "1" lógico. La computación cuántica, aprovecha la
superposición cuántica, para lograr el paralelismo cuántico y el paralelismo
cuántico masivo.
Cualquier interacción con el mundo subatómico, producirá un cambio en
este, es decir, cualquier medición o lectura traerá indefectiblemente un
cambio. Este fenómeno cuántico es aprovechado en la tele transportación
cuántica para la transmisión de qubits, y asimismo es utilizada como mecanismo
de seguridad en la criptografía cuántica.
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