Computacion cuantica

COMPUTACIÓN CUÁNTICA



Resumen
La Computación Cuántica aprovecha las características de las partículas previstas por la mecánica cuántica, especialmente la superposición y el enmaraña miento, para ejecutar procesos y realizar cálculos con ciertas ventajas respecto a los sistemas tradicionales. Se trata de una tecnología en desarrollo cuyo florecimiento está por venir. En este artículo serevisan los principios que la soportan, los retos que enfrenta y las posibilidades para los investigadores que deseen involucrarse.

1. Introducción
La computación cuántica es lo que se obtiene de la convergencia de dos teorías tan fascinantes como la cuántica y la computación. Los mismos conceptos que hacen que la primera haya sido tan discutida en sus inicios parece que abren un nuevohorizonte a la segunda. Seguidamente, se explicará de la forma más simple y concisa posible y a la vez completa sobre este campo.

2. Mecánica Cuántica
La mecánica cuántica al igual que cualquier teoría física, nació ligada al desarrollo de un nuevo campo de investigaciones experimentales. Estas investigaciones, que se habían iniciado con el estudio de las propiedades de la radiación del cuerponegro, se extendieron rápidamente a principios de nuestro siglo al fenómeno del efecto fotoeléctrico, y luego a los sistemas atómicos, así como lo explica Hecht:

[…] La Mecánica Cuántica se ocupa del comportamiento de la materia y la radiación en las escalas atómica y subatómica. De esta forma procura describir y explicar las propiedades de las moléculas, los átomos y sus constituyentes:electrones, protones, neutrones, y otras partículas más esotéricas como los quarks y los gluones. Esas propiedades incluyen las interacciones de las partículas entre sí y con la radiación electromagnética. (2005,p.5)
Teniendo en cuenta lo dicho anteriormente, de acuerdo con la mecánica cuántica las partículas atómicas no se comportan como los objetos del mundo macroscópico, sino que tienen propiedades ala vez de partículas y de ondas.







Figura 1. Sistema Atómico
2.1. Para que es fundamental la computación cuántica
La computación cuántica es fundamental porque permite construir máquinas mucho más potentes que las que tenemos ahora. Aún no se sabe con certeza las aplicaciones concretas que puede tener esto. Los ejemplos teóricos que proponen los investigadores consistenen la resolución de problemas que impliquen cálculos exhaustivos.
Para descifrar un código, cualquiera que sea, el sistema que utiliza una máquina consiste en probar soluciones, ya sea en un orden concreto o aleatoriamente, hasta dar con la verdadera. Con un computador cuántico se podrían proponer muchas más respuestas para el enigma y se reducirían drásticamente los tiempos para resolver el problema.
[…] Enel corazón de la computadora cuántica reina el flamante y elusivo sucesor del bit: el qubit1 o quantum binary digit, que puede presentar uno de los dos estados del bit (1 y 0) pero también es capaz de colocarse en ambos estados al mismo tiempo gracias a la superposición – la ley básica de la mecánica cuántica – proeza imposible para cualquier sistema digital en uso.(Morales, 2009, p.1)

Una delas aplicaciones que podría tener la computación cuántica, que da idea de su enorme potencial, tiene que ver con los derechos de propiedad intelectual. Desde algunas fuentes se apunta que la enorme capacidad de cálculo de la computación cuántica permitiría burlar las leyes de copyright.








Figura 2. Derechos de Propiedad
2.2. Origen de la computación cuántica
A mediados de ladécada de los 40 toma impulso la ciencia de la información, de repente se hace importante conocer cómo la naturaleza previene o permite que la información se exprese o sea manipulada. ¿Cuánto ocupa un bit? ¿Cuántos recursos son necesarios para transmitir un cierto tamaño de información dado? En esos años, Shannon, Golay y Hamming presentan las bases de la codificación y la corrección de errores...