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Cómo funciona una computadora cuántica y para qué sirve

Cómo funciona una computadora cuántica y para qué sirve


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De vez en cuando la palabra llega a los titulares computadora cuántica e, un poco como en lo que concierne a la conquista y exploración del espacio, leemos sobre nuevos adelantamientos y descubrimientos. Si no eres del campo puedes tener la sensación de estar excluido y si cuando hablamos de planetas y cohetes espaciales al menos somos capaces de imaginarlos, en el caso de los ordenadores y sus mecanismos internos ni siquiera la fantasía y alguna representación artística. puede ayudarnos.

Entender aunque cómo funciona una computadora cuántica es algo que cada uno de nosotros puede hacer, al menos de una manera básica, para captar la importancia de los nuevos descubrimientos y el progreso del proyecto y emocionarnos al igual que cuando se mira una empresa espacial victoriosa. En la competencia para crear ccomputadoras cuánticas Las empresas más grandes y rápidas se enfrentan cada vez más que países, pero hay muchos intereses que nos perderíamos en analizar, este no es el punto que queremos profundizar.

Cómo funciona una computadora cuántica

Las últimas noticias hablan de una victoria de Google sobre IBM, que este último niega. Apuesto a que en algún momento podríamos encontrarnos leyendo lo contrario, así que no vayamos tras las noticias y nos centremos en el protagonista. En la base del funcionamiento de una computadora de este tipo están los principios de la física y en particular de la mecánica cuántica. Usamos lo que hemos descubierto a lo largo de los años sobre la naturaleza de las partículas para procesar mejor la masa cada vez mayor de datos que acumulamos y que queremos que nuestra computadora funcione.

La unidad fundamental es la qubit, es nuevo, es diferente, es más eficiente porque nos permite realizar los cálculos simultáneamente gracias a la superposición de estados cuánticos. Esto quiere decir que si antes teníamos los bits con los valores 1 o 0 y ninguna otra alternativa, nos vimos obligados a un cierto tipo de lógica que se basaba en esta dualidad.

Hoy, sin embargo, con qubits, ya no tenemos solo 0 y 1 como valores, sino muchos otros que son los estados cuánticos que una partícula puede asumir simultáneamente con diferentes probabilidades. Es como pasar de un dibujo en blanco y negro a uno en color con una amplia gama de matices. Con esta metáfora, imperfecta pero impactante, podemos proceder afirmando que hay una nueva informática por escribir que explota y tiene en cuenta todos estos estados. Nuevas leyes, nuevas lógicas, mayor potencia y velocidad. Hay otras propiedades especiales de estos nuevos bits que llamamos qubits. Estos diferentes estados cuánticos pueden interferir entre sí y, lo que es más importante, pueden entrelazarse conduciendo a uno correlación. Estas propiedades son un poco más enigmáticas de explicar, pero tengámoslas en cuenta traduciéndolas con el hecho de que crean aún más espacio para que los expertos en informática "jueguen".

Para que sirve la computadora cuántica

Aclaremos algo enseguida antes de empezar a soñar una computadora cuántica en nuestro escritorio en unos años. No es como el nuevo modelo de smartphone que llega pocos meses después de su anuncio. No, aquí tenemos que esperar mucho tiempo y por ahora tenemos proyecciones, pronósticos y un consumo de espacio y energía muy elevado que ciertamente no nos permitiría tener cada uno su propia PC cuántica en nuestras manos.

Los cálculos y reelaboraciones con una máquina de este tipo se pueden hacer en tiempos que no son en absoluto comparables a los que estamos acostumbrados a pensar. De hecho, gracias a las propiedades de nuestros qubits, computadoras cuánticas son capaces de procesar, al mismo tiempo, mediante computación en paralelo, múltiples soluciones para un solo problema. Hoy podemos tener más soluciones pero tenemos que calcular una tras otra.

Dicho esto, incluso que tenemos una máquina extraordinaria en nuestras manos, mirando nuestra vida diaria uno se pregunta "¿qué diablos tenemos para calcular tan grande?" A continuación se muestran algunos ejemplos que nos hacen comprender cómo, aunque no esté en nuestro escritorio, este ordenador puede mejorar nuestra vida incluso en aspectos muy concretos y cotidianos. Con la gran potencia informática que tienen, pueden revolucionar drásticamente el campo de la seguridad cibernética a través de la criptografía, y también la de los muy consultados y discutidos pronóstico del tiempo. Incluso en el campo muy amplio de la investigación, un equipo adicional en los cálculos puede ayudar, por ejemplo, a quienes buscan y fabrican nuevos materiales.

Un ejemplo de aplicación de esta computadora está relacionado con la la seguridad cibernética y criptografía relacionada con las comunicaciones. Con la avalancha de datos que enviamos y recibimos hoy, descubrir si alguien roba, copia o daña una parte de ellos es muy difícil. Sin embargo, es muy importante saber esto y evitar que suceda. Gracias a la criptografía cuántica, es posible comprender si se ha interceptado o copiado un poco de información. Las propiedades de la luz se utilizan para garantizar la seguridad de la transmisión de información, porque al explotarlos de una manera brillante que es difícil de explicar en pocas palabras aquí, podemos dar la alarma por cualquier violación en tiempo real.

Cómo funciona una computadora cuántica y por qué es delicada

De la ferocidad con la que luchan los grandes nombres computadoras cuánticas cada vez más preformado, se puede entender que esto no es una empresa trivial en absoluto. Se necesita mucho tiempo y dinero y, a veces, no es suficiente, se necesita una intuición brillante. Hoy en día, las máquinas que sabemos que tenemos todavía están muy lejos de aportar beneficios significativos a nuestra sociedad, pero estamos trabajando en ellas. Aproximadamente diez años y tal vez veamos algo.

Si bien son muy poderosos, también son extremadamente delicados, un campo magnético el pequeño puede molestarlos. Todo lo que esté conectado a la computadora también debe estar rediseñado, con enormes costos. Ciertamente no podemos usar el mismo software idéntico de siempre, necesitamos nuevos completamente diferentes que todavía muy pocos saben cómo diseñar.


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