Que es un ordenador cuantico

computación cuántica para dummies

El quantum en “computación cuántica” se refiere a la mecánica cuántica que el sistema utiliza para calcular los resultados. En física, un cuanto es la unidad discreta más pequeña posible de cualquier propiedad física. Suele referirse a las propiedades de las partículas atómicas o subatómicas, como los electrones, los neutrinos y los fotones.

Un qubit es la unidad básica de información en la informática cuántica. Los qubits desempeñan en la computación cuántica un papel similar al de los bits en la computación clásica, pero se comportan de forma muy diferente. Los bits clásicos son binarios y sólo pueden mantener una posición de 0 o 1, pero los qubits pueden mantener una superposición de todos los estados posibles.

Los ordenadores cuánticos aprovechan el comportamiento único de la física cuántica -como la superposición, el entrelazamiento y la interferencia cuántica- y lo aplican a la computación. Esto introduce nuevos conceptos en los métodos de programación tradicionales.

En la superposición, las partículas cuánticas son una combinación de todos los estados posibles. Fluctúan hasta que son observadas y medidas. Una forma de imaginar la diferencia entre posición binaria y superposición es imaginar una moneda. Los bits clásicos se miden “lanzando la moneda” y obteniendo cara o cruz. Sin embargo, si pudiéramos mirar una moneda y ver cara y cruz al mismo tiempo, así como todos los estados intermedios, la moneda estaría en superposición.

¿existen los ordenadores cuánticos?

La computación cuántica es un tipo de cálculo que aprovecha las propiedades colectivas de los estados cuánticos, como la superposición, la interferencia y el entrelazamiento, para realizar cálculos. Los dispositivos que realizan cálculos cuánticos se conocen como ordenadores cuánticos[1]:  I-5 Aunque los ordenadores cuánticos actuales son demasiado pequeños para superar a los ordenadores habituales (clásicos) en aplicaciones prácticas, se cree que son capaces de resolver ciertos problemas de cálculo, como la factorización de enteros (en la que se basa el cifrado RSA), de forma sustancialmente más rápida que los ordenadores clásicos.[2] El estudio de la computación cuántica es un subcampo de la ciencia de la información cuántica.

Existen varios tipos de ordenadores cuánticos (también conocidos como sistemas de computación cuántica), entre ellos el modelo de circuito cuántico, la máquina de Turing cuántica, el ordenador cuántico adiabático, el ordenador cuántico unidireccional y varios autómatas celulares cuánticos. El modelo más utilizado es el circuito cuántico, basado en el bit cuántico o “qubit”, que es algo análogo al bit en la computación clásica. Un qubit puede estar en un estado cuántico 1 o 0, o en una superposición de los estados 1 y 0. Sin embargo, cuando se mide, siempre es 0 o 1; la probabilidad de uno u otro resultado depende del estado cuántico del qubit inmediatamente antes de la medición.

para qué sirve la computación cuántica

Bernard MarrBernard Marr es un futurista de renombre mundial, influenciador y líder de pensamiento en los campos de los negocios y la tecnología, con una pasión por el uso de la tecnología para el bien de la humanidad. Es un autor de 20 libros de gran éxito, escribe una columna periódica para Forbes y asesora y entrena a muchas de las organizaciones más conocidas del mundo. Tiene más de 2 millones de seguidores en las redes sociales, 1 millón de suscriptores al boletín de noticias y ha sido clasificado por LinkedIn como uno de los 5 principales influenciadores empresariales del mundo y el número 1 en el Reino Unido.

fundamentos de la informática cuántica

Aunque los investigadores no lo entienden todo sobre el mundo cuántico, lo que sí saben es que las partículas cuánticas tienen un inmenso potencial, en particular para contener y procesar grandes cantidades de información.

Los ordenadores cuánticos tienen diversas formas, pero todos se basan en el mismo principio: albergan un procesador cuántico en el que se pueden aislar partículas cuánticas para que los ingenieros las manipulen.  La naturaleza de esas partículas cuánticas, así como el método empleado para controlarlas, varía de un enfoque de computación cuántica a otro. Algunos métodos exigen que el procesador se enfríe hasta temperaturas de congelación, otros juegan con las partículas cuánticas mediante láseres, pero comparten el objetivo de averiguar cómo explotar mejor el valor de la física cuántica.

Los sistemas que venimos utilizando desde los años 40 en diversas formas -portátiles, smartphones, servidores en la nube, superordenadores- se conocen como ordenadores clásicos. Se basan en los bits, una unidad de información que alimenta todos los cálculos que se realizan en el dispositivo.    En un ordenador clásico, cada bit puede tomar un valor de uno o de cero para representar y transmitir la información que se utiliza para realizar los cálculos. Mediante los bits, los desarrolladores pueden escribir programas, que son conjuntos de instrucciones que el ordenador lee y ejecuta.    Los ordenadores clásicos han sido herramientas indispensables en las últimas décadas, pero la inflexibilidad de los bits es limitante. Como analogía, si se le encomendara la tarea de buscar una aguja en un pajar, un ordenador clásico tendría que estar programado para buscar en cada uno de los trozos de paja hasta llegar a la aguja.    Por lo tanto, todavía hay muchos problemas grandes que los dispositivos clásicos no pueden resolver. “Hay cálculos que podrían hacerse en un sistema clásico, pero podrían llevar millones de años o utilizar más memoria de ordenador de la que existe en total en la Tierra”, dice Sutor. “Estos problemas son intratables hoy en día”.