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Ordenador cuántico

Seguramente en alguna ocasión habréis escuchado o leído algo, sobre la computación cuántica o los ordenadores cuánticos, pero la mayoría de los mortales no tienen muy claro lo que es eso de la informática cuántica.

Vamos a intentar aclarar varios conceptos básicos, para comprender en que consiste esa cosa rara, de los ordenadores cuánticos.

Casi todos sabemos que un bit es la mínima expresión de memoria de nuestros modernos ordenadores,  en ese bit guardamos el 0 o el 1, de ese código binario en base dos, del algebra de Boole.

La computación cuántica utiliza qbits, es algo parecido al bit, pero con la posibilidad de tener el 0, el 1, del bit y además el 1 y el 0 a la vez, dando la posibilidad de realizar toda un serie de operaciones con mucha mayor rapidez y eficacia que un ordenador normal.

Cada día la tecnología permite la fabricación de transistores más pequeños, pero todo tiene un límite y esa tecnología esta rozando a su fin, por lo cual es necesario abrir paso a nuevas tecnologías que permitan avanzar.

Paul Benioff en el año 1.981 aporto la idea de aplicar las leyes de la mecánica cuántica a la computación, abriendo el camino hacia los ordenadores cuánticos.

La mecánica cuántica, es el fundamento de los estudios sobre el funcionamiento del átomo, de un núcleo y de las partículas elementales.

Los ordenadores cuánticos, actualmente tienen principalmente un problema para su desarrollo, la decoherencia, la cual puede pasar de un estado cuántico puede dar lugar a un estado físico clásico, perdiendo los efectos típicos de la mecánica cuántica.

En 1.980 surgieron las primeras teorías para realizar cálculos cuánticos.

1.981 Paul Benioff teorizó la máquina de Turing, capaz de operar con algunos principios de mecánica cuántica.

1.981-1.982 Richard Feynman en su conferencia "Simulating Physics With Computers” afirmo que los cálculos de gran complejidad serian realizados mucho más rápidamente por un ordenador cuántico.

1.985 David Deutsch describió el primer ordenador cuántico universal. A partir de ahí surgió la idea de que un ordenador cuántico podría ejecutar varios algoritmos cuánticos.

1.993 Dan Simon demostró la ventaja práctica que tendría un ordenador cuántico sobre un ordenador tradicional.

1.993 Charles Benett descubrió el teletransporte cuántico, abriendo un nuevo canal para el desarrollo de las comunicaciones cuánticas.

1.994-1.995 Peter Shor definió un algoritmo que permite calcular los factores de los números primos mucho mas rápidamente que un ordenador tradicional, además su algoritmo permitía descifrar muchos sistemas de criptografía.

1.996 Lov Grover invento un algoritmo de búsqueda, con mayor velocidad, aunque sin ser tan espectacular su velocidad como en el cálculo de factoriales, tenía también un alto grado de acierto en el cálculo de probabilidades.

En 1.998 se consigue propagar el primer Qbit a través de una solución de aminoácidos y se presento la primera maquina de 2-Qbit en la Universidad de Berkeley.

1.999 IBM crea la primera máquina de 3-Qbit que además era capaz de ejecutar el algoritmo de búsqueda de Grover.

2.000 IBM de la mano de Isaac Chuang crea un ordenador cuántico de 5-Qbit, ese mismo año, científicos del Alamos National Loboratory desarrollan un ordenador de 7-Qbit.

2.001 Con el ordenador de 7 Q-bit de los Alamos se ejecuta por primera vez el algoritmo de Shor.

2.005 En la Universidad de Innsbruck crean el primer Qbyte.

2.006 Se mejora el control y desarrollan un sistema de 12 Qbyts, en Waterlo y Massachusetts.

2.007 D-Wave Systems presenta Orion como el primer ordenador cuántico comercial de 16 Q-byts, aunque después reconoció que no era exactamente un ordenador cuántico.

2.007 Se consiguen unir componentes cuánticos por medio de superconductores, creando el primer bus cuántico, el cuál podía ser utilizado como memoria cuántica.

2.008 Se consigue almacenar en el interior de un átomo de fosforo un Qbit durante 1,75 segundos.

2.009 Robert Schoelkopf y su equipo de investigadores crean el primer microprocesador cuántico en estado sólido.

2.011 D-Wave Systems vende la primera computadora cuántica a Lockheed Martin por 10.000.000 de dólares.

2.012 IBM crea un chip que permitirá que en 10 o 12 años se comercialicen los primeros ordenadores cuánticos a hogares y empresas.

2.013 D-Wave Systems lanza al mercado el D-Wave Two, un procesador cuántico 500.000 veces superior al D-Wave One.

Actualmente la empresa armamentista Lockeed Martin basándose en el D-Wave One está desarrollando ordenadores cuánticos para sus productos, con los cuales seria relativamente fácil y rápido descifrar las comunicaciones cifradas del supuesto enemigo.

Según Ray Johnson, responsable tecnológico de Lockeed Martin utilizaran los ordenadores cuánticos para el desarrollo de un sofisticado sistema de radar y para simulaciones aeroespaciales complejas…

IBM anda investigando el uso de los ordenadores cuánticos en el ámbito médico.

Google también anda muy interesado en el tema.

 

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