computacion cuantica


computación cuántica

Una computadora cuántica es aquella que utiliza qubits para realizar sus operaciones en lugar de los bits que encuentras en cualquier micro de PC de escritorio, laptop, tablet o smartphone comercial. La computación cuántica, por tanto, no es más que aquella que  utiliza qubits en lugar de los convencionales bits para realizar sus calculas.
En la actualidad no puedesencontrar ninguna computadora cuántica comercial. Sólo algunos modelos que no pasan de prototipos en laboratorio. Pero se espera que puedan ser una alternativa a las actuales dentro de algunas décadas.
¿Cómo funciona un micro clásico?
En cualquier procesador actual la información se almacena y se procesa utilizando bits. Estos son la unidad básica de información. Cada uno de estos bits puede tenerdos estados, que muchas veces se denotan como 1 y 0.
Los bits se agrupan para ser capaces de guardar información más compleja. Por ejemplo si unimos dos de ellos podemos codificarlos con 00, 01, 10 y 11. El primero seria un cero, el segundo un uno, el tercero un dos y el cuarto un tres. Puedes unir un mayor número de ellos para codificar cualquier información por compleja que sea.
Para realizaroperaciones sobre estas unidades se utilizan  los transistores. Estos se organizan en puertas lógicas que son capaces de trabajar con estos bits. Tenemos por tanto unos datos a la entrada, una determinada lógica en su interior y una salida. Todo es determinista conocidos los datos en el inicio sabes que te vas a encontrar al final.




¿Qué es un qubit?
También denominado cubit, es launidad básica que se utiliza en la computación cuántica. Si un bit almacena dos estados, un qubit puede almacenar también esos dos estados pero como una combinación de ambos. Cuando lo leemos destruimos parte de la información y sólo nos quedamos con un uno o un cero.
Un elemento que pude ser usado para almacenar la información de este modo es un fotón. La luz, como sabrás, viaja como si fuera unaonda pero interacciona con los objetos como si fuera una partícula.
Al igual que pasa con los bits, aquí también tenemos puertas lógicas pero la diferencia es que la cuántica puede trabajar sobre estados intermedios y la clásica sólo sobre ceros o unos. Esto hace que esta puerta realice una operación que se puede representar como una matriz cuadrada con un número de filas y columnas de dos elevadoal número de entradas.
Así si tenemos un sólo qubit podemos realizar con una de estas puertas dos operaciones, si tenemos dos cuatro, si tenemos tres ocho. Como puedes observar se aumenta de manera exponencial según el número de qubits.
Como ya te comente siempre que lo medimos destruimos su estado cuántico y solo veremos un uno o un cero, es decir tenemos cierta probabilidad de error. Sirepetimos varias veces las operaciones podemos obtener el resultado que deseamos con cierta exactitud. En ciertos problemas que se necesita para abordarlo dos elevado a n bits normales pueden ser abordados con solo n qubits. De todas maneras siempre coge esta afirmación con pinzas ya que depende del algoritmo.
Esto lleva a que ciertos problemas casi imposibles de resolver con un PC normal, en un tiempofinito, pasan a ser resolubles con una computadora cuántica. Sobre todo se ha planteado su uso para dejar obsoletos casi todos los actuales sistemas de encriptación.
En la actualidad esto esta muy lejos de realizarse ya que necesitaríamos computadoras cuánticas de los mismos qubits que tienen las claves que se utilizamos. Estaríamos hablando de 512 o 1024. A fecha de principios de 2014 existencomputadoras de este tipo que como máximo  tienen menos de 20 qubits en su interior.

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