Cada vez los componentes electrónicos de los ordenadores son más pequeños, la miniaturización avanza a pasos agigantados, de tal manera que llegará un momento no muy lejano, que llegaremos a un límite fundamental, a partir de aquí aparecen los efectos de la física cuántica y además, estos componentes llegarán a una escala atómica no pudiéndose reducir más. Esto es lo que hace que los científicos busquen un nuevo sistema para construir ordenadores.
A través de la nueva técnica cuántica, se pretende asumir y explotar la rareza cuántica en vez de intentar vencerla. Una ordenador cuántico elabora un numero de cálculos en paralelo usando una asimetría binaria de forma distinta a como lo haría un ordenador normal.
En un ordenador normal, los bits (0 y 1) se utilizan para el proceso y almacenamiento de la información y cada bit es uno u otro dígito sin poder ser los dos dígitos al mismo tiempo, sin embargo un ordenador cuántico no tiene este tipo de problema.
La teoría cuántica permite una superposición (las partículas subatómicas existen en más de un estado a la vez), un electrón tiene una propiedad llamada espín (giro), éste puede estar arriba, abajo o en una combinación de ambos giros. El hecho de usar un giro de electrón para representar un bit de datos, permitiría a éste estar arriba y abajo, o lo que es igual ser cero y uno al mismo tiempo, convirtiéndose en un qubit.
Según las teorías, un qubit se puede usar en más de un cálculo a la vez, un ordenador cuántico que tuviera dos qubits podría realizar cuatro cálculos en paralelo, uno de 20, más de un millón de cálculos y un ordenador que tuviera 1000 qubits podría hacer tantos cálculos simultáneos como partículas existentes en el universo. Con esto se ve claramente el gran potencial que pueden proporcionar los ordenadores cuánticos eliminando además ese problema que se nos hecha encima, el de la miniaturización en la que no se podría reducir más, como explicábamos al principio.
Además, proporcionarían un potencial sin igual superando de una forma abrumadora a los ordenadores actuales y dejándolos prácticamente obsoletos, resolviendo problemas hoy por hoy imposibles de resolver y calculando a una velocidad difícil de asimilar.
Claro que todo esto son teorías, ya que hasta el momento no se ha hecho gran cosa, tan sólo se han probado dispositivos pequeños, y muchos necesitan mantenerse en condiciones estrictamente definidas. Una razón de esta sensibilidad es que los qubits pueden mantener su superposición cuántica sólo si no interactúan con otros objetos, es decir, deben estar aislados.
Se ha intentado y logrado atrapar un átomo de nitrógeno en una esfera formada por 60 átomos de carbono, conocida como buckyball, y usar sus electrones como un solo bit, el resultado fue una molécula que mantuvo el qubit en superposición durante 500 nanosegundos, todo un récord en comparación con otros estudios de sistemas moleculares, la pena es que no basta este tiempo para poder realizar algún cálculo.
Habría que intentar inducir una superposición que durara más y que permitiera realizar los cálculos, a partir de aquí existen tres enfoques distintos en los que están trabajando los científicos para lograr tal propósito. Las líneas de investigación auguran que en pocos años resolverán el problema y que en un corto plazo podremos ver aparecer el ordenador cuántico.
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