La informática cuántica está basada en la física o mecánica cuántica
sacando provecho de algunas propiedades físicas de los átomos o de los núcleos
que permiten trabajar en conjunto con bits cuánticos en el procesador y en la
memoria de la computadora. Interactuando unos con otros estando aislados de un
ambiente externo, los bits cuánticos pueden ejecutar cálculos exponenciales
mucho más rápido que las computadoras convencionales.
Mientras que los equipos de computo tradicionales codifican
información usando números binarios (0, 1) y pueden hacer solo cálculos de un
conjunto de números de una sola vez cada uno, las computadoras cuánticas
codifican información como serie de estados mecánicos cuánticos tales como
direcciones de los electrones o las orientaciones de la polarización de un
fotón representando un número que expresaba que el estado del bit cuántico está
en alguna parte entre 1 y 0, o una superposición de muchos diversos números de
forma que se realizan diversos cálculos simultáneamente.
En resumen, hablamos de computadoras cuyo comportamiento es
determinado de forma importante por leyes de la mecánica cuántica. El sistema
descrito está formado por bits cuánticos (quantum bits) o qubits, y
pueden ser por ejemplo: núcleos, puntos
cuánticos, semiconductores y
similares.
Un punto
cuántico es una estructura cristalina a nanoescala que puede transformar la
luz. Se considera que tiene una mayor flexibilidad que otros materiales
fluorescentes, lo que lo hace apropiado para utilizarlo en construcciones a
nanoescala de aplicaciones computacionales donde la luz es utilizada para
procesar la información.
El punto cuántico (Quantum dot) es llamado en ocasiones transistor de un solo electrón (single-electron-transistor),se podría definir como una partícula de materia tan pequeña que la adición de
un único electrón produce cambios en sus propiedades.
Las células
que dan vida a una computadora moderna son los transistores, los cuales son los
elementos encargados de conducir la electricidad concentrada en las pequeñas
pastillas que se llaman chip o circuito integrado, el cofundador de Intel
Gordon Moore predijo en 1965 que el número de transistores dentro de cada
pastilla se duplicará cada dos años y por ende el tamaño de estas piezas deberá
reducirse continuamente.
En la escala de
los transistores dentro de un microchip fuera representado por oyentes en una
sala de conciertos en 1970 habrían asistido 2300 y ya para el año 2000 habría
crecido a 32 millones en 2011 aumentado a 1.3 mil millones de miembros del
público, esto es prácticamente imposible de agruparlos. El primero en
formalizar la idea de unir los principios cuánticos con la teoría de la
computación fue el físico teórico Richard Freynman en un ensayo publicado en
1982, planteo la construcción de una computadora cuántica la cual podra
transmitir información con mayor velocidad, almacenamiento y seguridad desde
entonces compañías tecnológicas como IBM y
HP han invertido grandes sumas de dinero para investigaciones en este
campo.
A la fecha no
hay computadoras cuánticas construidas debido a que su desarrollo se basa
principalmente en teorías y experimentos orientados a comprender los fenómenos
del mundo sub atómico, es por eso que se desconoce si en términos de hardware
serían más pequeñas, grandes con tamaño portátil o de escritorio pero lo que sí
se sabe justo como en algún momento los transistores remplazaron a los bulbos
,partículas como fotones, electrones ,átomos y moléculas convertirán a los
transistores en una reliquia de museo.
El siguiente
paso en el futuro de la informática cuántica será la aplicación de esta en la
teletransportación, la cual tiene como cualidad desaparecer un objeto de algún
lugar reapareciendo en otro de manera instantánea, esto sería posible ya que se
van a rebasar los límites de velocidad de conexión.
Estamos a punto
de llegar al verdadero viaje a las estrellas ?.
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