Computadora cuantica

Computación cuántica
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La esfera de Bloch es una representación de un qubit, el bloque de construcción fundamental de los computadores cuánticos.
La computación cuántica es un paradigma de computación distinto al de la computación clásica. Se basa en el uso de qubits en lugar de bits, y da lugar a nuevas puertas lógicas quehacen posibles nuevos algoritmos. Una misma tarea puede tener diferente complejidad en computación clásica y en computación cuántica, lo que ha dado lugar a una gran expectación, ya que algunos problemas intratables pasan a ser tratables. Mientras un computador clásico equivale a una máquina de Turing, un computador cuántico equivale a una máquina de Turing indeterminista.
La empresa canadienseD-Wave Systems había supuestamente presentado el 13 de febrero de 2007 en Silicon Valley, una primera computadora cuántica comercial de 16-qubits de propósito general; luego la misma compañía admitió que tal máquina llamada Orion no es realmente una Computadora Cuántica, sino una clase de máquina de propósito general que usa algo de mecánica cuántica para resolver problemas. [cita requerida]Contenido[ocultar] * 1 Origen de la computación cuántica * 2 Problemas de la computación cuántica * 3 Hardware para computación cuántica * 3.1 Condiciones a cumplir * 3.2 Candidatos * 3.2.1 Procesadores * 3.2.2 Transmisión de datos * 4 Software para computación * 4.1 Algoritmos cuánticos * 4.2 Modelos * 4.3 Complejidad * 4.4 Problemaspropuestos * 5 Cronología * 5.1 Años 80 * 5.2 Años 90 * 5.3 Año 2000 hasta ahora * 6 Véase también * 7 Enlaces externos * 8 Bibliografía |
Origen de la computación cuántica [editar]
A medida que evoluciona la tecnología, aumenta la escala de integración y caben más transistores en el mismo espacio, así se fabrican microchips cada vez más pequeños, y es que, cuanto máspequeño es, mayor velocidad de proceso alcanza el chip. Sin embargo, no podemos hacer los chips infinitamente pequeños. Hay un límite en el cual dejan de funcionar correctamente. Cuando se llega a la escala de nanómetros, los electrones se escapan de los canales por donde deben circular. A esto se le llama efecto túnel. Una partícula clasica, si se encuentra con un obstáculo, no puede atravesarlo yrebota. Pero con los electrones, que son partículas cuánticas y se comportan como ondas, existe la posibilidad de que una parte de ellos pueda atravesar las paredes si son demasiado finas; de esta manera la señal puede pasar por canales donde no debería circular. Por ello, el chip deja de funcionar correctamente. En consecuencia, la computación digital tradicional no tardaría en llegar a sulímite, puesto que ya se han llegado a escalas de sólo algunas decenas de nanómetros. Surge entonces la necesidad de descubrir nuevas tecnologías y es ahí donde entra la computación cuántica.
La idea de computación cuántica surge en 1981, cuando Paul Benioff expuso su teoría para aprovechar las leyes cuánticas en el entorno de la computación. En vez de trabajar a nivel de voltajes eléctricos, setrabaja a nivel de cuanto. En la computación digital, un bit sólo puede tomar dos valores: 0 ó 1. En cambio, en la computación cuántica, intervienen las leyes de la mecánica cuántica, y la partícula puede estar en superposición coherente: puede ser 0, 1 y puede ser 0 y 1 a la vez (dos estados ortogonales de una partícula subatómica). Eso permite que se puedan realizar varias operaciones a la vez, segúnel número de qubits.
El número de qubits indica la cantidad de bits que pueden estar en superposición. Con los bits convencionales, si teníamos un registro de tres bits, había ocho valores posibles y el registro sólo podía tomar uno de esos valores. En cambio, si tenemos un vector de tres qubits, la partícula puede tomar ocho valores distintos a la vez gracias a la superposición cuántica. Así...