Computadora Cuantica

Un paseo por la computación cuántica
Por la noche, al llegar a casa, prendo la computadora. Con ella hago casi todo, navego para buscar información, hablo con mis amigos, proceso la información para alguna práctica y resuelvo algunos cálculos complicados, que a mano serían o muy talachudos o extremadamente complicados.
Así son las computadoras, una parte integral de nuestra vida, un objeto quese ha vuelto tan indispensable debido a su gran utilidad. Pero, a pesar de usar tanto las computadoras casi no nos preguntamos ¿Dónde nos encontramos en la computación? ¿Hacia donde vamos? ¿Acaso las computadoras tendrán un límite? ¿Cuál es el futuro?
“Todo aquel que quiera escribir la historia de su vida, necesariamente habrá de comenzar por el principio, aun siendo él mismo el protagonista.”-Charles Dickens, David Copperfield.
Primero hay que ver donde estamos parados para poder mirar hacia el futuro. Una computadora clásica, como las que usamos diariamente, funciona realizando operaciones que procesan datos almacenados en pequeñas unidades de información. Las unidades de información se llaman bits y usamos los valores 0 y 1, es decir sí o no. Esta información la guardamos en unsistema físico cuyas propiedades nos convengan para realizar operaciones y manipular datos. En un sistema nosotros somos los que asignamos el valor a cada estado. Por ejemplo: Podemos tomar como sistema a un condensador, de forma que si el condensador está cargado diremos que tiene almacenado un valor 1 mientras que si está descargado tiene un valor 0. A partir de dichos sistemas podremos almacenaruna cierta cantidad de datos que después podremos procesar mediante distintas puertas lógicas. Una puerta lógica es una operación que actúa sobre nuestros datos, entre ellas podemos encontrar:
NO: Es una operación donde un dato es cambiado a su contrario es decir. Si tenemos un dato 1 y le aplicamos la puerta NO obtenemos 0 y viceversa Y(AND): Una operación entre dos datos que arroja comoresultado un solo dato. Si ambas entradas son 1 el resultado es 1, cualquier otro caso da como resultado 0 O(OR): Una operación entre dos datos que arroja un solo dato como resultado. Si alguna de las entradas es 1 el resultado es 1, si ambas entradas son cero, el resultado es cero.

Las computadoras se construyen a partir de circuitos donde se almacenan datos y procesadores necesarios para lasoperaciones. Gordon Moore cofundador de la compañía Intel predijo que el número de componentes integrados a un circuito computacional crecería al doble cada año hasta la década de 1975. Se ha observado que los chips se han encogido cada vez más, el encogimiento continuará todavía por un par de años pero llegará el momento en que los circuitos sean tan pequeños que la única forma de adentrarse en nuevaspotencias computacionales será a través del mundo cuántico. Ahí es donde se rompen las antiguas formas de computación para dar paso a una nueva forma de computadora: la cuántica.
“Desde que venga al mundo la niña, quiero ser su protectora. Yo seré su madrina, y deseo que se le llame Isabel Trotwood Copperfield.”
-Charles Dickens, David Copperfield
Como vimos con las computadoras clásicas,para almacenar datos necesitamos de un sistema que nos permita guardar nuestra unidad de información. Caracterizamos un sistema con un valor, en una computadora clásica los estados están bien definidos (sí o no) ¿Qué pasa cuando estamos en el mundo cuántico? Nuestro nuevo sistema será, por ejemplo, una partícula de la que podemos medir alguna característica. Elijamos un electrón y midamos su nivel deenergía. Su menor nivel corresponderá al 0 y su mayor nivel al 1 (niveles de energía estables). Midiendo el nivel de energía del electrón vemos si está en un estado 1 o un estado 0. Ya hemos elegido nuestro sistema y a los bits de información que llamaremos Qubits. Denotaremos al Qubit 1 como |1> y al qubit 0 como |0>.
“¡Ser, o no ser, es la cuestión! ¿Qué debe más dignamente optar el...