Ensayo computación cuántica

Computación Cuántica
La sociedad avanza constantemente, y así mismo lo hace la tecnología. Desde el desarrollo de las nuevas teorías físicas su búsqueda de la aplicación práctica no se ha hecho esperar y uno de esos ejemplos lleva a la aplicación de la física cuántica a la computación. La computación cuántica como sistema teórico está planteado bajo el principio de superposición de estados quedescribe la mecánica cuántica, en el cual para sistemas cuyo tamaño es lo suficientemente pequeño, un sistema inicialmente no medido se encuentra en un estado compuesto por la suma de todos los estados posibles del sistema. En otras palabras, un sistema no se encuentra en un estado definido sino en una combinación de muchos, lo cual es posible aplicarlo a la computación al observar la restriccióndel sistema binario, en donde un bit puede tomar únicamente los valores 1 y cero. Conociendo esto, la computación cuántica basa su aplicación en el concepto de Qbit, siendo un bit con propiedades cuánticas correspondientes a la superposición de los estados 1 y 0 del bit, es decir, el Qbit tiene la posibilidad de tener un estado correspondiente a la combinación lineal de los estados 1 y 0 así:
|Ψ>= |α 1> + |β 0>
Esto tiene implicaciones realmente grandes en el procesamiento de información, debido a que se puede estar hablando de procesar mayor información contenida en menor cantidad de espacio en memoria, aumentando de manera inmediata la rapidez del procesamiento de la información.
En un sentido físico esto tiene grandes ventajas comparado con la computación clásica. La primera deellas y tal vez una de las más importantes es la reducción considerable en el tiempo de ejecución de un algoritmo, esto debido a que posee más información en menor cantidad de “bits” (hablando en un sentido clásico). Seguido a esto se reduce de manera considerable el uso de memoria, de nuevo gracias a la mayor cantidad de información presente en un Qbit comparado con un bit. Tercero es la disminuciónen la entropía del sistema. Esto se basa en que existe mayor información en un periodo de tiempo para un Qbit que para un bit, lo cual implica que al haber mayor información disponible hay mayor cantidad de producto para realizar un trabajo, y finalmente hay menor cantidad de energía desperdiciada en calor.
Teniendo esto como base es necesario hablar de las implicaciones que el desarrollo deesta tecnología conlleva, tanto los benéficos como los perjudiciales porque como se conoce, siempre la tecnología ha sabido usarse con fines distintos a los inicialmente propuestos trayendo consigo malas consecuencias.
Dentro de las posibles aplicaciones interesantes y benéficas que se pueden resaltar para la computación cuántica están:
Criptografía: A pesar de que a simple vista la factorizaciónde un número de gran cantidad de dígitos parece interés único de matemáticos y posiblemente físicos, este hecho es parte fundamental en la criptografía, área de interés de bancos y centros de información clasificada. Ahora, gracias a la computación cuántica, sería mucho más rápido y efectivo el desarrollo de claves encriptadas de gran cantidad de dígitos a partir de números primos.
Procesamientode datos: Actualmente hay muchas aplicaciones que necesitan una cantidad de tiempo moderada para la síntesis o compilación de datos, ya sea de tipo cadena o tipo numérico. Para esto la computación cuántica es más que necesaria.
Estos son un par de ejemplos personales en los que la computación cuántica es necesaria:
Simulación de antenas: Para obtener los parámetros de radiación de una antena pormedio de una simulación en un computador de gama media toma alrededor de 40 min el obtener 1 simulación. Si se considera que se hacen aproximadamente 10 o 12 simulaciones para obtener el diseño final, el gasto en tiempo es muy alto.
Compilación del kernel de Linux: El kernel de linux es el núcleo que permite la comunicación entre el software y el hardware del sistema. Su compilación más básica...