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El término “cuántico” se refiere a las partículas elementales, a los “pequeños ladrillos” que conforman el mundo real. Los físicos hablan de saltos cuánticos, es decir, de saltos discretos, no contínuos. Una partícula a la que se le da energía, por ejemplo, no pasa de un estado a otro pasando por estados intermedios. En lugar de eso, pasa de un estado a otro sin pasar por toda esa sucesión de estados intermedios. Eso es un salto cuántico, en pocas palabras. Pero… ¿cómo se puede aplicar esto a las computadoras cuánticas? ¿Qué son?

Las computadoras cuánticas no son fáciles de entender porque se basan en las matemáticas que se dan en la mecánica cuántica y mucha gente no entiende esas matemáticas. La animación que sigue, que se acompaña con una entrevista a dos expertos en conputación cuántica, puede darnos una idea de por qué las computadoras cuánticas son más poderosas, o mejor dicho, potencialmente más poderosas, que las computadoras clásicas.

Es fácil decir que una de las razones para que las computadoras cuánticas sean más poderosas es que un qubit, un bit cuántico, puede representar un cero o un uno al mismo tiempo, así como el gato de Shroedinger, que dentro de la caja comparte los dos estados: está vivo y está muerto al mismo tiempo. Esto parece ser una idea poderosa, pero no se ve muy claro cómo puede aplicarse en términos computacionales. Solamente se puede saber cuando se permite a un conjunto de qubits estar en relación unos con otros (entangled – entrelazados) en donde se ve entonces el nuevo comportamiento. Cuando los bits están entrelazados de esta manera, el resultado de una medición afecta a otra y se puede usar entonces para encripción y computación. Este entrelazamiento cuántico se analiza en la paradoja Einstein-Podolsky-Rosen, la cual se busca aplicar en este nuevo tipo de computadoras.

Un problema sobre los estados enlazados es que son fácilmente corrompibles con cualquier interacción con el mundo exterior, un problema conocido como decoherencia. Esto ha hecho que la construcción física de computadoras cuánticas esté realmente lejos de ser una realidad. Lo importante es que al menos en teoría, una computadora cuántica podría hacer cualquier cálculo que una computadora clásica puede realizar. De hecho, se puede simular el comportamiento de una computadora cuántica en una clásica, aunque le podría llevar más tiempo que el que lleva de vida el Universo conocido para completar la tarea. La computación cuántica promete soluciones más rápidas. Y esto por sí mismo es una promesa suficientemente buena como para continuar con esta idea.

Hay quienes piensan que tal vez hay teoremas de la mecánica cuántica que bien podrían impedir la construcción de computadoras cuánticas reales. Pero no especulemos. Tiempo al tiempo.

Referencias:

i-programmer

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