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Computadoras cuánticas podrían funcionar con componentes faltantes
eliax id: 8260 josé elías en nov 15, 2010 a las 12:04 AM (00:04 horas)
Uno de los problemas más difíciles en la fabricación de una computadora cuántica práctica es el hecho de que estas son extremadamente sensibles a cualquier perturbación ambiental, fácilmente perdiendo la coherencia de los componentes de su estructura, y por tanto se pensaba, arruinando sus cálculos. Sin embargo, científicos de la University of Queensland en Brisbane, Australia, acaban de dar un gran avance teórico que podría resolver ese problema.

Antes de continuar, noten que una computadora cuántica, a diferencia de una computadora digital (o "computadora clásica" como se le llaman en este contexto), no funciona bajo los parámetros tradicionales de ausencia o presencia de cargas eléctricas (representando un "0" o "1" binario respectivamente), sino que funcionan bajo las leyes de la mecánica cuántica.

Bajo este esquema no se utilizan "bits" con posibles valores de "cero" o "uno", sino que unos denominados "qubits", que son la versión análoga en Mecánica Cuántica de los bits en la Física Clásica.

Una particularidad de estos qubits es que no existen independientes unos de otros, sino que todos están en un estado llamado "entrelazado", lo que causa la curiosa (y sumamente útil) propiedad de que 1 qubit no almacena solo on cero o u uno, sino que ambos valores simultáneamente, y si se combinan varios qubits (digamos, 8 de ellos), estos no almacenan simplemente 1 de 256 posibles valores como en las computadoras clásicas, sino que todos los posibles valores simultáneamente.

Más interesante aun, es que una computadora cuántica puede también hacer computación entre todos esos números, de manera instantánea y simultánea.

Es decir (y como ejemplo), si a una computadora cuántica le pedimos el número de teléfono de una persona entre millones de personas almacenadas en una base de datos cuántica, el sistema devolvería inmediatamente el número, en vez de buscar entre todos ellos con una técnica llamada un árbol binario, lo que significa que computadoras cuánticas son (para ciertos problemas) infinitamente más rápidas que la más potente super-computadora clásica que podamos construir (y noten que empresas como Google ya están trabajando en esto).

Ahora bien, toda esa explicación viene porque para que todo esto funcione, se necesita que todos esos qubits "colaboren" unos con otros, pero el problema es que incluso la más sencilla vibración ambiental, o interacción con partículas externas al sistema, arruina los qubits.

Pero según los investigadores de este adelanto, pueden demostrar de forma teórica, que con ciertos algoritmos cuánticos de su invención es posible perder incluso el 25% de todos los componentes de una computadora cuántica, y aun así mantener la máquina funcionando perfectamente.

Esto se debe a que a diferencia de máquinas clásicas, cada qubit al estar entrelazado con otros, contiene información sobre ellos, y por tanto es posible recuperar esa información aun si varios de ellos faltan.

Esto es un poco similar a las técnicas de CRC, Checksums, RAID y diversas otras formas de mantener información válida aun cuando algunos bits de información en computadoras clásicas fallan, pero en este caso hablamos de poder restaurar hasta el 25% del estado de la máquina, sin invertir en añadir más qubits al sistema. Es decir, el sistema es auto-verificable en su estado natural.

¿Qué significa esto? Que esto ahora nos ha acercado muchísimo más a computadoras cuánticas prácticas, lo que es una muy buena noticia dado que nos acercamos a los límites de los procesos actuales.

Fuente de la noticia

autor: josé elías

Comentarios

  • Esta tecnologia es excelente, es un futuro tecnologico no muy lejano y le mejor es que estaremos para verla funcionar.

    Gracias Eliax.

  • ¿Eso significa que los que somos ingenieros en computación y afines vamos a tener que saber ahora mucho de teoría cuántica?

    Ufff, la física es mi débil, pero sin duda cada vez se requieren más conocimientos para lograr mayores logros, solo esperemos que realmente se extienda mucho la esperanza de vida para justificar las horas que pasaremos estudiando cada vez más y más cosas (que no digo que no sea algo que no me guste, pero es que la física... ufff, definitivamente no es mi fuerte y requiero demasiado tiempo).

  • Seguramente la base de datos más compleja y extensa del mundo sea el buscador de Google.

    Sin embargo los resultados son también instantáneos. No alcanzo a comprender como pueden ofrecer esos resultados tan rápidamente.

    ¿No estará usando google algún tipo de computadora cuántica desde hace unos años?... y todavía no lo sabemos

  • Elias, crees que algun dia se use las propiedades de las particulas de afectarse aun a grandes distancias para reemplazar el wi fi? es decir, se "sincronizan" particulas de las computadoras, telefonos, etc., para interactuar en vez de ondas por el aire.....seria una interaccion muy directa e inmediata.

    Que dices.....?

  • Que tanto podria verse afectada una computadora cuantica por rayos cosmicos siendo tan sensible a la interferencia exterior para mantener los qbits coherentes?

    Por mas proteccion que tengamos, tarde o temprano neutrinos interactuarian con el sistema no?

    • No sé, los neutrinos... bueno atraviezan todo pero al careser de carga casi no interactuan con la materia, la perturbacion la estimaria a la causada por un foton que atravieza un cristal. Entonces que tan sensible puede ser nuestra computadora?

    • Nestor,

      Como dije en el artículo, con esta técnica hasta el 25% de los componentes de una computadora cuántica pueden fallar o incluso desaparecer, y la computadora continuaría funcionando correctamente.

  • Algo asi como los borg de viajes a las estrellas...!!!

  • ¿Por que dices: "computadoras cuánticas son (para ciertos problemas) infinitamente más rápidas"?

    O sea, ¿por que solo para ciertos problemas, cuales son en los que no va bien una computadora cuántica?

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"Felicitaciones Eliax, es este tu logro legendario para tus hijos y para quienes te leemos todos los días, no solo aprendiendo de como evoluciona el universo, nuestro mundo, las sociedades.. Si no también evolucionando cada uno en su ser con tus concejos y buenos artículos....
100.000 Gracias Eliax!
"

por "Juan Jaramillo" en feb 10, 2014


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