Así es como los ordenadores cuánticos superan a los normales

Ordenadores cuánticos problemas computadoras convencionales

Mucho se habla de que los ordenadores cuánticos serán el futuro. Sobre ellos están puestas muchas esperanzas por el abanico amplio de posibilidades que supuestamente ofrecerán para resolver los problemas de las computadoras convencionales. Poco a poco se van conociendo nuevos progresos a medida que se producen nuevas investigaciones, desde luego, una buena noticia para este campo. 

Para quien no lo tenga claro, la computación cuántica se basa en la utilización de los estados del átomo para hacer funcionar los ordenadores. Esta metodología sustituye a los sistemas lógicos empleados en la actualidad, basados en el lenguaje binario. O es 0 o es 1. No puede ser 0 y 1 al mismo tiempo. La ventaja de los ordenadores cuánticos es su capacidad para estar en dos estados a la vez, como si fueran el gato de Schrödinger. Partiendo de esta premisa, tiene sentido la apuesta y las esperanzas depositadas en esta tecnología, de manera que los ordenadores cuánticos resuelvan los problemas de las computadoras convencionales. Una ilusión que se alimenta con los nuevos avances que se van conociendo.

Esta semana se han publicado dos estudios en la revista Nature sobre las ventajas de la computación cuántica. Para cada uno de ellos se ha llevado a cabo la construcción de un ordenador cuántico. El objeto de estudio era tratar de dar luz a cómo evolucionará esta tecnología. Los resultados arrojados confirman las predicciones anteriores: las capacidades de los ordenadores cuánticos serán infinitamente mayores que las ofrecidas por una computadora convencional o una cuántica construida con anterioridad, siendo capaces de llevar a cabo tareas más complejas.

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En la investigación realizada en la Universidad de Maryland (UMD), utilizaron como unidad de medida el cúbit o bit cuántico. En total, estudiaron 53 cúbits utilizando pequeños electrodos, para los cuales crearon campos magnéticos por medio de un campo vacío y a los que les aplicaron láser para enfriarlos hasta permanecer prácticamente inmóviles.

"Los bits cuánticos contienen toda su información siempre que estén aislados", ha señalado Christopher Monroe, quien ha dirigido el equipo de Maryland en declaraciones a Live Science. Esta investigación ha servido para descubrir que la información almacenada se pierde al modficarse su estado o al chocar contra las partículas del aire. También para conocer su reacción al ser empujadas usando rayos láser: los cúbits se movieron en varias direcciones al mismo tiempo, permitiendo interactuar entre sí rápidamente.

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Por su parte, el simulador fabricado en la Universidad de Harvard no funciona con iones o electrodos. Mikhail Lukin, uno de los investigadores del equipo, explica el método empleado: "Tenemos cerca de 100 rayos láser individuales fuertemente enfocados en un espacio vacío con átomos de rubidio"

Los láseres se emplearon sobre 51 átomos ultrafríos (12 uK). Pudieron organizarlos incluso antes de llevar a cabo la simulación. Una vez que todos los átomos se configuran en el espacio de vacío y que el sistema se ha enfriado, fueron movidos mediante láser. Una alta dosis energética provocó que cada uno de ellos entrase en el denominado estado de Rydberg. 

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El próximo reto del equipo de Harvard es crear conjuntos de simuladores cuánticos de más de 50 cúbits conectados en red para simular eventos cuánticos aún más complejos. También ofrecen una hoja de ruta para otros grupos interesados en construir máquinas cuánticas.

Para ambos equipos, el reto es construir lásers y cámaras de vacío lo suficientemente precisas para que no perturben sus crecientes conjuntos de cúbits. De manera que los ordenadores cuánticos resuelvan los problemas de las computadoras convencionales.

[Fuente: Live Science]