viernes, 28 de noviembre de 2014

Interruptor atómico para diseñar mejores placas solares y ordenadores cuánticos

Científicos de la Universidad de Granada (España) y del Massachusetts Institute of Technology (MIT) de Cambridge (Estados Unidos), en colaboración con la University of Technology and Design de Singapur, han abierto las puertas para la construcción del primer interruptor cuántico de corriente controlado por simetría.

La fabricación de este dispositivo, que permitiría controlar y modificar las corrientes de energía a nivel atómico, es todavía un gran reto para la comunidad científica internacional, y podría servir, por ejemplo, para construir materiales aislantes controlados, o diseñar placas solares (células fotovoltaicas artificiales) más eficaces, que optimicen el transporte de energía y, por tanto, su rendimiento, usando la simetría como herramienta básica.

Este equipo de investigadores, cuyo trabajo ha sido publicado en la prestigiosa revista Physical Review B, de la American Physical Society, trabaja actualmente en un diseño realista de un interruptor cuántico de estas características (controlado por simetría), basado en átomos fríos en cavidades ópticas coherentes, y usando microrresonadores acoplados a sendos baños para conectar el sistema con fuentes térmicas a diferentes temperaturas. El siguiente paso, explican, es que se pueda realizar experimentalmente un interruptor cuántico controlado por simetría usando como base este diseño.

En este trabajo, los científicos han descrito cómo la simetría, uno de los conceptos más profundos y poderosos de la física teórica, permite controlar y manipular el transporte de energía en sistemas cuánticos abiertos.

“Un sistema cuántico abierto no es más que un conjunto de átomos o moléculas en interacción, y sujetos a la acción de un entorno que los perturba constantemente. A día de hoy podemos manipular con precisión extrema estos sistemas, que constituyen los ladrillos con los que esperamos construir los futuros ordenadores cuánticos”, explica Pablo Ignacio Hurtado Fernández, profesor del departamento de Electromagnetismo y Física de la Materia de la Universidad de Granada y autor principal de este trabajo.
La ‘magia’ de los sistemas cuánticos hace que, en presencia de una simetría, un sistema cuántico abierto pueda estar simultáneamente en diferentes estados estacionarios. Este trabajo demuestra que esta coexistencia de diferentes estados cuánticos se debe a la existencia de una transición de fase dinámica de primer orden, similar a la transición de fase del agua líquida a vapor, donde ambas fases (líquido y vapor) coexisten al mismo tiempo.

“Es más, puesto que la dinámica cuántica es reversible temporalmente (funciona igual ‘cámara adelante’ o ‘cámara atrás’), demostramos que esta transición de fase viene acompañada por otra gemela, pero que aparece para fluctuaciones muy raras de la corriente de energía”, señala Hurtado. La coexistencia cuántica inducida por la simetría permite almacenar de manera robusta múltiples estados cuánticos coherentes, lo que abre muchas posibilidades en computación cuántica, tal y como subraya Daniel Manzano, investigador del MIT y coautor del trabajo.

Para realizar las simulaciones de este trabajo, los investigadores han empleado el superordenador PROTEUS, perteneciente al Instituto Carlos I de Física Teórica y Computacional de la Universidad de Granada. PROTEUS es uno de los superordenadores de cálculo científico más potente de España, con una capacidad de cálculo de más de 13 TeraFlops que alcanza gracias a sus 1100 núcleos de procesamiento, 2,8 Terabytes de RAM y 48 TeraBytes de almacenamiento de datos.
 (Fuente: http://noticiasdelaciencia.com/not/12017/interruptor-atomico-para-disenar-mejores-placas-solares-y-ordenadores-cuanticos/)

sábado, 22 de noviembre de 2014

La computación cuántica, un paso más cerca de ser real


Un algoritmo cuántico muestra ser más rápido que su equivalente digital


Los ordenadores cuánticos llevan décadas siendo un atractivo y huidizo concepto teórico revolucionario que nadie conseguía aterrizar en la realidad. Un equipo científico de la Universidad de KwaZulu-Natal en Sudáfrica ha publicado un estudio en el que afirman que han implementado un algoritmo que resuelve el llamado Problema de Simon en un ordenador cuántico experimental. Este problema lo formuló Daniel Simon en 1994 cuando estaba en la Universidad de Montreal buscando la utilidad teórica de los ordenadores cuánticos. Según indica New Scientist, Simon era un escéptico sobre las posibilidades de la informática cuántica y, durante sus investigaciones para demostrar su poca utilidad dio con un problema que precisamente hacía lo contrario, mostraba que la solución cuántica era claramente más rápida que la tradicional. Aquí tienes su estudio original.

El problema que formuló parte de un dispositivo teórico al que llamó caja negra, al que se alimenta con una secuencia de unos y ceros a lo que responde emitiendo otra secuencia de unos y ceros de la misma longitud. Para una cantidad de unos y ceros dada, la cantidad de posibles secuencias de salida es finita (exactamente 2^longitud), pero no es posible saber cómo las genera la caja negra. El planteamiento del problema de Simon es ¿cada salida de la caja negra está generada por una única secuencia de entrada o hay más de una secuencia de entrada que da como resultado la misma salida? Este divertimento teórico no tiene utilidad real, pero sí es la base de desarrollos posteriores como el algoritmo de Shor y sirvió para despertar interés por las posibilidades de la computación cuántica. El algoritmo de Shor permitirá calcular los factores de enormes números primos, lo que trastocaría todas las bases de la criptografía moderna, aunque todavía, que se sepa, no ha podido llevarse a cabo.

El experimento, llevado a cabo por el equipo de la Universidad de KwaZulu-Natal liderado por Mark Tame, utilizaba un ordenador cuántico que empleaba seis fotones como qubits (QUantum BITS o bits cuánticos) para resolver la versión más sencilla posible del problema de Simon. Este peculiar experimento requería ejecutar el algoritmo numerosas veces para determinar, de forma probabilística, la respuesta final.

Un ordenador digital actual necesita de media casi tres ciclos de ejecución para obtener la respuesta mientras que uno cuántico como el empleado sólo requiere dos ciclos. Obviamente un ordenador digital con múltiples núcleos de gran velocidad es más rápido que este experimento cuántico, pero lo que muestra este ejemplo es que, a igualdad de velocidad de proceso, los cálculos cuánticos pueden ser más rápidos que los digitales.

Eso sí, no pienses que quedan un par de años para poder elegir entre un ordenador digital y uno cuántico en las tiendas. Esto es un primerísimo paso de una larga caminata que puede, o no, terminar en productos comerciales. Pero lo importante es que la computación cuántica ya ha saltado de la pizarra teórica a la realidad.

Fuente:http://www.teknlife.com/noticia/la-computacion-cuantica-un-paso-mas-cerca-de-ser-real/

Interruptor atómico para diseñar mejores placas solares y ordenadores cuánticos

Un modelo teórico abre las puertas a la construcción del primer interruptor cuántico de corriente controlado por simetría

UGR/DICYT Científicos de la Universidad de Granada y del Massachusetts Institute of Technology (MIT) de Cambridge (Estados Unidos), en colaboración con la University of Technology and Design de Singapur, han abierto las puertas para la construcción del primer interruptor cuántico de corriente controlado por simetría.
La fabricación de este dispositivo, que permitiría controlar y modificar las corrientes de energía a nivel atómico, es todavía un gran reto para la comunidad científica internacional, y podría servir, por ejemplo, para construir materiales aislantes controlados, o diseñar placas solares (células fotovoltaicas artificiales) más eficaces, que optimicen el transporte de energía y, por tanto, su rendimiento, usando la simetría como herramienta básica.
Este equipo de investigadores, cuyo trabajo ha sido publicado en la prestigiosa revista Physical Review B, de la American Physical Society, trabaja actualmente en un diseño realista de un interruptor cuántico de estas características (controlado por simetría), basado en átomos fríos en cavidades ópticas coherentes, y usando microresonadores acoplados a sendos baños para conectar el sistema con fuentes térmicas a diferentes temperaturas. El siguiente paso, explican, es que se pueda realizar experimentalmente un interruptor cuántico controlado por simetría usando como base este diseño.
En este trabajo, los científicos han descrito cómo la simetría, uno de los conceptos más profundos y poderosos de la física teórica, permite controlar y manipular el transporte de energía en sistemas cuánticos abiertos.


Ordenadores cuánticos

“Un sistema cuántico abierto no es más que un conjunto de átomos o moléculas en interacción, y sujetos a la acción de un entorno que los perturba constantemente. A día de hoy podemos manipular con precisión extrema estos sistemas, que constituyen los ladrillos con los que esperamos construir los futuros ordenadores cuánticos”, explica Pablo Ignacio Hurtado Fernández, profesor del departamento de Electromagnetismo y Física de la Materia de la Universidad de Granada y autor principal de este trabajo.
La ‘magia’ de los sistemas cuánticos hace que, en presencia de una simetría, un sistema cuántico abierto pueda estar simultáneamente en diferentes estados estacionarios. Este trabajo demuestra que esta coexistencia de diferentes estados cuánticos se debe a la existencia de una transición de fase dinámica de primer orden, similar a la transición de fase del agua líquida a vapor, donde ambas fases (líquido y vapor) coexisten al mismo tiempo.
“Es más, puesto que la dinámica cuántica es reversible temporalmente (funciona igual ‘cámara adelante’ o ‘cámara atrás’), demostramos que esta transición de fase viene acompañada por otra gemela, pero que aparece para fluctuaciones muy raras de la corriente de energía”, señala Hurtado. La coexistencia cuántica inducida por la simetría permite almacenar de manera robusta múltiples estados cuánticos coherentes, lo que abre muchas posibilidades en computación cuántica, tal y como subraya Daniel Manzano, investigador del MIT y coautor del trabajo.
Para realizar las simulaciones de este trabajo, los investigadores han empleado el superordenador PROTEUS, perteneciente al Instituto Carlos I de Física Teórica y Computacional de la Universidad de Granada. PROTEUS es uno de los superordenadores de cálculo científico más potente de España, con una capacidad de cálculo de más de 13 TeraFlops que alcanza gracias a sus 1100 núcleos de procesamiento, 2,8 Terabytes de RAM y 48 TeraBytes de almacenamiento de datos.

Referencia bibliográfica 
D. Manzano and P.I. Hurtado
Symmetry and the thermodynamics of currents in open quantum systems
Physical Review B 90, 125138 (2014)
DOI:10.1103/PhysRevB.90.125138

martes, 4 de noviembre de 2014

China construirá la mayor red de comunicación cuántica del mundo

Estas redes se basan en la tecnología de comunicación cuántica, las cuales no se pueden hackear


China lanzará en 2016 la mayor red de telecomunicación cuántica del mundo, informaron hoy varios medios.

La red unirá los 2 mil kilómetros que separan Pekín de Shanghai, aseguraron científicos citados por el diario "South China Morning Post".

"La ciencia china de la información y tecnología cuántica se está desarrollando muy rápidamente y China lidera varias áreas de este campo", afirmó el profesor Pan Jianwei de la Universidad de Ciencia y Tecnología de China, citado por la agencia estatal Xinhua.

Estas redes se basan en la tecnología de comunicación cuántica, que es prácticamente imposible hackear, y hasta ahora no han sido desplegadas en un área tan amplia como esta.

Cualquier intento de acceder a la encriptación es detectado inmediatamente por el sistema, aunque la sensibilidad de las conexiones cuánticas dificulta que se mantengan estables en largas distancias.

China quiere construir una red de comunicación cuántica que una Asia y Europa para 2020, y una global para 2030, explicó uno de los científicos que dirige el proyecto nacional de comunicación cuántica en una conferencia celebrada en la ciudad china de Hebei.

El gigante asiático también planea lanzar en 2016 un satélite de comunicación cuántica, según había informado previamente el diario "South China Morning Post" . Las actuales redes cuánticas utilizan cables de fibra óptica.

Este tipo de redes son apropiadas para realizar comunicaciones sensibles en materia financiera, diplomática y militar.

Según el diario chino, los gobiernos de Europa, Japón y Canadá están trabajando en sus propios satélites de comunicación cuántica, mientras que en Estados Unidos una compañía privada está buscando financiación federal para poner en marcha una red que una varias ciudades grandes.

http://www.eluniversal.com.mx/computacion-tecno/2014/china-construira-red-comunicacion-cuantica-96946.html

miércoles, 29 de octubre de 2014

Richard Stallman criticó la definición de hacker que da la RAE

Hubo críticas de varios sectores. La Real Academia lo define como un "pirata informático". 

RICHARD STALLMAN. (Archivo).
Richard Stallman, el fundador del movimiento por el software libre en el mundo, cuestionó la definición que la Real Academia Española da de la palabra hacker, a la que entiende como "pirata informático". 

El activista y creador del sistema GNU sostuvo que la definición debería ser otra y además cuestionó a la RAE por usar programas privativos en su sitio web. 

El diario El Mundo se contactó con Stallman para conocer su opinión sobre la definición, pero el programador -defensor a ultranza de los formatos libres- nunca pudo ingresar al sitio de la RAE porque contiene código privativo.

Finalmente, el diario le envió dos capturas de pantalla con las definiciones. La RAE define a hacker como un "pirata informático" y este, a su vez, es para la entidad una "persona con grandes habilidades en el manejo de ordenadores, que utiliza sus conocimientos para acceder ilegalmente a sistemas o redes ajenos".

La respuesta de Stallman, difundida por El Mundo, fue la siguiente.

"Según las fotos de pantalla que se me han enviado, sé que la Real Academia ha definido 'hacker' como un experto en romper la seguridad informática, y afirma erróneamente que sea equivalente a la definición en inglés".

"La voz inglesa 'hacker' significa quien hace 'hacking', y 'hacking' tiene varios usos. Uno es romper la seguridad informática. Otro es emplear la inteligencia con un espíritu juguetón, fuera de los campos usuales del arte y del humor. Por ejemplo, en el MIT (Massachusetts Institute of Technology) hay una vieja tradición de poner algo incongruente sobre la gran rotonda de la universidad: han puesto una casa (imitación), un coche de policía (imitación), una vaca (imitación), un teléfono de línea fija (real y funcional) y un pezón (imitación)".

"La supuesta pieza de música 4'33" de John Cage es más 'hack' que música. La pieza palíndroma de Guillaume de Machaut, 'Ma fin est mon commencement', es 'hack' y música. La ropa de concierto de Lady Gaga es 'hack'. Los clubes con herramientas para fabricar objetos, incluso impresoras 3D, se llaman 'hacklabs' mundialmente porque promueven usarlos con el espíritu juguetón".

"Pero lo peor del sitio web de la Real Academia es que no podemos acceder normalmente a esta definición, ni ninguna. Las páginas no contienen texto, sino sólo un programa privativo (no libre). Adivino que, ejecutando ese programa cuyo funcionamiento no comprendo, por fin podría descargar la definición. No lo pruebo porque me privaría de la libertad y la valoro más que ver las páginas. La Real Academia debe corregir la definición, y sobre todo, publicar las definiciones en páginas web normales, no abusivas".



Conoce al cable que lleva el Internet más rápido de la historia

Esta nueva fibra óptica no transporta megas por segundo, sino miles de veces esa cantidad para enseñarnos cómo se navega en el siglo XXI.



Mientras algunos de nosotros luchamos con malas conexiones a Internet, científicos acaban de desarrollar un cable de fibra óptica que transportará hasta 255 terabytes por segundo (Tbps), unas miles de veces más rápido que las conexiones "típicas" de 100 Mbps.

Este nuevo cable fue diseñado por el esfuerzo conjunto de especialistas de la Universidad de Eindhoven (Países Bajos) y la Universidad Central de Florida para encontrar nuevas maneras de transportar nuestra cada vez mayor cantidad de información.

Según el portal ExtremeTech, pruebas realizadas por sus creadores sugieren que, sin importar su longitud, la velocidad no es afectada de ninguna manera, por lo que el nuevo cable podría sustituir a los transoceánicos que conectan a los continentes entre sí.

El secreto de este cable es que, en lugar de usar un único haz de luz como la fibra óptica convencional, los nuevos usan diferentes longitudes de onda para llevar múltiples señales superpuestas que, en turno, permiten una mayor capacidad de transporte de información a una velocidad mucho más rápida.

No obstante, lo que evita que esta tecnología llegue a nuestros hogares es el costo de su infraestructura pues éste es aún muy elevado como para volverlo un formato universal de uso común.

Sería necesario desarrollar la tecnología que manejará conexiones de 255Tbps para nuestros hogares y negocios (routers, nodos y módems), pero es probable que en el futuro contemos con una conexión que ni nuestros sueños más locos hemos imaginado.

jueves, 23 de octubre de 2014

Científicos crean dos nuevos qubits

Un equipo de científicos australianos creó dos tipos de qubits (bit cuántico), la unidad básica para un ordenador cuántico, con la capacidad de procesar datos con una precisión del 99%.


“Para que la computación cuántica se convierta en realidad, necesitamos operar los bits con una tasa de error muy baja”, explicó Andrew Dzurak, director del Centro Nacional Australiano de Fabricación de la Universidad de Nueva Gales del Sur (UNSW).

“Nuestros experimentos están entre los primeros en realizarse en estado sólido y los primeros efectuados en silicio que cumplen estos requisitos”, añadió en un comunicado Dzurak, que encabezó uno de los dos equipos de investigación de la UNSW.

Ambos equipos hallaron “dos caminos paralelos para construir ordenadores cuánticos en silicio, y cada uno de ellos muestra una gran precisión”, dijo el líder del segundo grupo, Andrea Morello.

El equipo de Dzurak descubrió cómo crear un “átomo artificial” qubit con un aparato similar a los transistores de silicio, que se usa en aparatos electrónicos, y que se conocen como Mosfet (siglas en inglés de Metal-oxide-semiconductor Field-Effect Transistor).

“Realmente nos emociona poder fabricar este tipo de qubit con los mismos aparatos que tenemos en nuestros celulares”, subrayó Menno Veldhorst, responsable del estudio.

El equipo de Morello se centró en el aspecto “natural” de un átomo de fósforo, en busca de un mejor rendimiento.

“El átomo de fósforo en realidad contiene dos qubits: el electrón y el núcleo. Con el núcleo en particular, hemos logrado una precisión del 99.99%. Eso se traduce en un error por cada 10 mil operaciones cuánticas”, explicó, Juha Muhonen, autor del trabajo.

El equipo de Morello también logró el récord mundial en el “tiempo de coherencia”, tiempo en el que se mantiene la información cuántica antes de perderse, que ha registrado un solo qubit en estado sólido.

Estos investigadores lograron almacenar información cuántica en el núcleo de fósforo durante medio minuto, lo que supone un paso más hacia la posibilidad de efectuar secuencias largas de operaciones y cálculos complejos.

Las operaciones de alta precisión para ambos qubits, tanto el “natural” como el “artificial”, se logró mediante la colocación de cada uno de ellos dentro de una capa delgada de silicio purificado, que contiene solo silicio-28 porque no es magnético y no interfiere con el qubit.

El siguiente reto será la construcción de un par de qubits de gran precisión, como paso previo a los ordenadores cuánticos que trabajen como miles o millones de qubits.

Los científicos de la UNSW fueron los primeros en el mundo que lograron demostrar el espín en un solo átomo de qubit en silicio, en un estudio que fue publicado en la revista científica Nature en 2012 y 2013

Fuente: http://www.s21.com.gt/bit-cuantico/2014/10/19/cientificos-crean-dos-nuevos-qubits

viernes, 17 de octubre de 2014

Los ordenadores cuánticos no son mas rápidos que uno tradicional, según un nuevo estudio

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La computación cuántica parece mas un cuento de hadas que una tecnología real, pero el fabricante D-Wave nos aseguró el año pasado que era mas que real: su ordenador cuántico era 3.600 veces mas rápido que los que tienen chips de silicio actuales. Esa es una declaración muy optimista, pero al mismo tiempo probable teniendo en cuenta lo que sabemos de la computación cuántica. Ahora, un polémico estudio de este tipo de computación echa por tierra estas declaraciones.

¿15 millones de dólares para nada?

La investigación proviene de un equipo del Instituto de Tecnología de Zurich en alianza con Google y Microsoft, que asegura que no hay pruebas de que un ordenador cuántico como el de D-Wave funcione mas rápido que uno convencional. De hecho, dependiendo de los cálculos a realizar puede que nuestro PC sea mas rápido, algo que no esperaríamos teniendo en cuenta que un ordenador cuántico cuesta unos 15 millones de dólares. El problema está en que la supuesta ventaja de estos sistemas, aprovechar la mecánica cuántica para saltarse los límites impuestos por las características del silicio, realmente no existe o al menos no es tan decisiva.

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Un chip convencional solo puede realizar cálculos cambiando los bits de 1 a 0 y viceversa, mientras que uno cuántico es capaz de calcular con bits capaces de tener valores de 1, 0 ó “1 y 0″ al mismo tiempo, lo que se conoce como “superposición cuántica”. En teoría esto debería aumentar exponencialmente la capacidad de cálculo del procesador. Y aquí es donde empiezan los problemas, porque realmente aún hay muchas cosas que no sabemos de la superposición cuántica, y de si realmente supone una ayuda a la hora de procesar cálculos.
Los resultados de la investigación apuntan a que no, pero ya hay voces, como la del equipo de I.A. de la propia Google, que prefieren usar la palabra “depende”. Y es que si bien admiten que un ordenador cuántico no tiene una seria ventaja respecto al tradicional en cálculos de propósito general, también lo es que hay otros cálculos mas especializados en los que el rendimiento es muy superior. Por ejemplo, Google se alió con la NASA para utilizar este tipo de procesadores para investigar Inteligencia Artificial y aprendizaje automático.
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Para Google, la computación cuántica solo tiene sentido si escribes código muy optimizado y especializado, y no para propósito general. Mientras tanto, el fundador de D-Wave ha calificado el estudio de “mierda total”, y lanza acusaciones como que el equipo de investigación escribió código que benefició al chip tradicional.

Da la sensación de que la polémica solo acaba de empezar; no solo hay mucho dinero en juego sino también el futuro de la computación, y es de esperar que los actores mas importantes de esta obra tengan mucho que decir.

Fuente:http://www.wired.com/2014/05/quantum-computing/
            http://www.cnet.com/news/d-wave-quantum-computer-sluggishness-finally-confirmed/
            https://plus.google.com/+QuantumAILab/posts/DymNo8DzAYi

El ordenador cuántico: 3.600 veces más rápido que uno convencional

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El ordenador cuántico, un máquina que supera con creces la potencia de computación de los mejores superordenadores, cuyo funcionamiento es casi tan difícil de definir como su construcción. Para algunos usos particulares, el ordenador cuántico construido por la empresa canadiense D-Wave Systems, parece ser extraordinariamente más eficiente de lo que imaginábamos.

La semana que viene, según fuentes oficiales, una profesora del instituto superior privado de humanidades Amherst College (Massachusetts), dará a conocer una serie de datos fehacientes que revelarían el increíble rendimiento de la máquina cuántica de D-Wave Systems. Los canadienses afirman que su ordenador hace uso de las propiedades clásicas de la física cuántica, tales como la capacidad que tiene una partícula de moverse en una dirección y en la contraria al mismo tiempo, creando un paradigma de computación completamente distinto al de la computación clásica.

Catherine C. McGeoch, Beitzel Professor de Tecnología y Sociedad en Amherst, le propuso a la máquina una serie de problemas matemáticos clásicos, entre los que se se encontraban algunos como el conocido Problema del Viajante, y comparó los resultados con aquellos obtenidos de los grandes superordenadores actuales. Cuál sería su sorpresa, cuando llegó a la conclusión de que el ordenador cuántico de D-Wave es 3.600 veces más rápido que los sistemas computacionales convencionales.
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“No tiene sentido asumir que esta sea una prueba definitiva en materia de computación cuántica” apunta McGeoch, “Estoy más interesada en lo bien que funciona, más que en si se trata de cuántica o no”. Cuestión que tiene suma importancia para algunos investigadores de otros campos. Si bien las propiedades de la cuántica ya están más que probadas por la física, ciertos conceptos detrás de ella, tales como la existencia de múltiples universos, hacen tal campo de la física considerablemente difícil de entender.

Fuente:http://bits.blogs.nytimes.com/2013/05/08/a-quantum-computer-aces-its-test/?_php=true&_type=blogs&_r=0

jueves, 16 de octubre de 2014

Dos récords mundiales para hacer realidad los ordenadores cuánticos

Los ordenadores cuánticos suponen un gran desafío, y lo peor es que aún no queda claro que realmente supongan una revolución; incluso el pronosticado fin de los chips de silicio no parece llegar a corto plazo, así que no queda claro si la inversión merecerá la pena. Afortunadamente esto no ha impedido a dos equipos de investigadores de la Universidad de Nueva Gales del Sur seguir sus desarrollos; y digo afortunadamente porque este duro trabajo ha dado lugar a dos récords mundiales que pueden suponer dos pasos de gigante en la computación cuántica.

El silicio aún puede servir para mucho

Lo curioso es que cada equipo ha llegado a sus respectivos logros de manera diferente. Un qubit es la unidad básica de un sistema cuántico, al igual que un bit lo es de un sistema basado en silicio. Un qubit usa la polarización de un electrón, ya sea vertical u horizontal, para representar 1 y 0; la duda está no solo en conseguir almacenar esa información sin que cambie con el paso del tiempo, sino también en cómo procesarla algo básico para el funcionamiento de un ordenador. En lo que respecta a lo segundo, uno de los equipos ha anunciado que ha conseguido procesar datos cuánticos con una precisión de mas del 99%; parece mucho, pero no es suficiente ya que después de hacer millones de operaciones estos errores se apilarían y el resultado sería erróneo. Sin embargo, es un buen punto de partida para continuar el desarrollo. El otro equipo por su parte consiguió guardar información cuántica durante mas de treinta segundos; normalmente los electrones pierden muy rápidamente su espín lo que los hace poco fiables para almacenar información.
De manera irónica, el elemento que ha facilitado ambos récords es precisamente el que queremos jubilar: el silicio. Los dos equipos demostraron que el silicio puede ser usado para crear qubits, atrapando al electrón en cuestión en una fina capa que lo protege del magnetismo y de influencias externas que puedan variar su valor; también facilita su uso gracias a las bien conocidas propiedades eléctricas del silicio.

Fuente : Universidad de Nueva Gales del Sur

miércoles, 15 de octubre de 2014

Nuevos récords en computación cuántica

Dos equipos de investigación han encontrado soluciones distintas a un desafío crítico que ha dificultado el desarrollo de las computadoras cuánticas.

Ambos equipos internacionales, con una participación importante de científicos de la Universidad de Nueva Gales del Sur en Australia, crearon dos tipos de bits cuánticos, o “qubits”. Los bits de uno y otro tipo han procesado datos cuánticos con una precisión por encima del 99 por ciento.

Un equipo, con Andrew Dzurak y Menno Veldhorst al frente, ha descubierto una forma de crear un qubit de “átomo artificial” con un aparato extraordinariamente similar a los transistores de silicio utilizados en la electrónica de consumo, conocidos como MOSFETs.

El otro equipo, encabezado por Andrea Morello y Juha Muhonen, ha estado empujando al qubit de átomo de fósforo “natural” hasta el límite máximo actual de su rendimiento. El átomo de fósforo contiene de hecho dos qubits: el electrón y el núcleo. Con el núcleo en particular, estos científicos han alcanzado una precisión próxima al 99,99 por ciento. Eso significa solo 1 error por cada 10.000 operaciones cuánticas. Aunque existen métodos de corrección de errores, su eficacia solo está garantizada si estos ocurren menos de un 1 por ciento del tiempo. Los nuevos experimentos se hallan entre los primeros que han conseguido cubrir este requerimiento en estado sólido, y los primeros que lo han hecho en el silicio.

El equipo de investigación de Morello también ha establecido un récord mundial en tiempo de coherencia para un solo bit cuántico mantenido en estado sólido. El tiempo de coherencia es una medida de cuánto tiempo podemos preservar la información cuántica antes de que se pierda. Cuanto más largo es el tiempo de coherencia, más fácil resulta llevar a cabo largas secuencias de operaciones, y por tanto cálculos más complejos.

El equipo fue capaz de almacenar información cuántica en un núcleo de fósforo durante más de 30 segundos. Medio minuto es casi una eternidad en el mundo cuántico, tal como subraya Morello. Conservar una superposición cuántica durante tanto tiempo, y dentro de lo que básicamente es una versión modificada de un transistor normal, es algo que casi nadie creía posible hasta ahora.


Fuente:http://noticiasdelaciencia.com/not/11667/nuevos-records-en-computacion-cuantica/

Japón desarrollará un nuevo satélite de vigilancia de alta resolución

Tokio, 14 oct (EFE).- Japón comenzará a desarrollar a partir de abril un nuevo satélite de vigilancia de alta resolución para mejorar sus capacidades en este terreno y reforzar el seguimiento de los lanzamientos de misiles que suele llevar a cabo la vecina Corea del Norte.
El Gobierno nipón quiere que este satélite para recolectar información gráfica de alta resolución esté listo para ser lanzado en 2019, informó hoy el diario Nikkei.
El dispositivo contará con una resolución de menos de 25 centímetros, lo que garantiza una calidad de imagen que, por ejemplo, permitirá identificar diferentes modelos de automóvil desde el espacio.
Actualmente, Japón opera cuatro satélites de vigilancia, dos de los cuales utilizan radar y proporcionan resoluciones de cerca de 1 metro, y un par de satélites ópticos que ofrecen resoluciones de alrededor de 60 centímetros y que pueden ser utilizados durante el día, con tiempo despejado.
La mejor resolución del nuevo satélite permitiría seguir con mayor detalle los movimientos que lleve a cabo el régimen norcoreano en sus estaciones de lanzamiento de Sohae (noroeste del país) y Tonghae (noreste) o incluso permitiría ver el despliegue de plataformas de lanzamiento móviles.
Debido a que el satélite operará en la órbita baja terrestre (estará solo unos cientos de kilómetros sobre la superficie del planeta), solo podría transmitir correctamente la enorme cantidad de información obtenida cuando se situara justo encima de Japón.
Por ello se necesitará un satélite de apoyo -que también comenzará a desarrollarse a partir de abril- que se situará en órbita geoestacionaria, lo que permitirá la transmisión de información durante unas 12 horas al día.


Leer más: http://www.lavanguardia.com/tecnologia/20141014/54417088868/japon-desarrollara-un-nuevo-satelite-de-vigilancia-de-alta-resolucion.html#ixzz3GGjBFAfN
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Solución doble al mayor problema para producir ordenadores cuánticos

Sendos equipos en los mismos laboratorios de la UNSW (Universidad de Nueva Gales del Sur) han dado con soluciones diferentes a un problema crítico para la producción de ordenadores cuánticos.
   Los equipos crearon dos tipos de bits cuánticos, o "qubits" - los bloques de construcción de las computadoras cuánticas - que procesan datos cuánticos con una precisión superior al 99%. Ambos se han publicado simultáneamente en la revista Nature Nanotechnology.
   "Para que la computación cuántica se convierta en una realidad necesitamos para operar los bits con tasas de error muy bajas", dice el profesor Andrew Scientia Dzurak, director de la Australian National Fabrication Facility en la UNSW, donde se hicieron los dispositivos.
   "Tenemos ahora dos vías paralelas para la construcción de un ordenador cuántico de silicio, y cada una muestra esta súper precisión", añade el profesor asociado Andrea Morello, de la Escuela de Ingeniería Eléctrica y de Telecomunicaciones de la UNSW.
   Los equipos, que también están afiliados con el Centro ARC de Excelencia para la Computación Cuántica y Tecnología de la Comunicación, fueron los primeros en el mundo en demostrar qubits espín de un solo átomo de silicio, logros publicados en Nature en 2012 y 2013.
ARTIFICIAL O NATURAL
   Ahora, el equipo dirigido por Dzurak ha descubierto una manera de crear un qubit "átomo artificial" con un dispositivo muy similar a los transistores de silicio utilizados en la electrónica de consumo, conocidos como MOSFETs. El investigador post-doctoral Menno Veldhorst, autor principal del artículo que informa sobre el qubit átomo artificial, dice: "Es realmente increíble que podamos hacer un qubit con tal precisión utilizando más o menos los mismos dispositivos que tenemos en nuestros ordenadores portátiles y los teléfonos."
   Mientras tanto, el equipo de Morello se ha centrado en llevar el qubit de átomo de fósforo "natural" a los extremos de rendimiento. Juha Muhonen, investigador y autor principal de este trabajo, señala: "El átomo de fósforo contiene en realidad dos qubits: El electrón y el núcleo. Con el núcleo en particular hemos logrado una precisión cercana al 99,99%. Eso significa sólo un error por cada 10.000 operaciones cuánticas".
   Dzurak explica que, "a pesar de que existen métodos para corregir los errores, su eficacia sólo se garantiza si se producen los errores de menos del 1% de las veces. Nuestros experimentos son los primeros en estado sólido, y la primera vez en el silicio, en cumplir con este requisito ".

Las operaciones de alta precisión para ambos qubits, de átomo natural y artificial, se logra mediante la colocación de cada uno dentro de una capa delgada de silicio especialmente purificada, que contiene sólo el isótopo silicio-28. Este isótopo es perfectamente no magnético y, a diferencia de los de origen natural de silicio, no perturba el bit cuántico. El silicio purificado se proporciona a través de la colaboración con el profesor Kohei Itoh, de la Universidad de Keio en Japón.
   El siguiente paso para los investigadores es construir pares de bits cuánticos de alta precisión. Se espera que los ordenadores cuánticos grandes que consisten en muchos miles o millones de qubits puedan integrar ambos átomos naturales y artificiales.
SE RETUVO INFORMACIÓN 30 SEGUNDOS
   El equipo de investigación de Morello también estableció un récord mundial de "tiempo de coherencia" para un solo bit cuántico realizada en estado sólido. "El tiempo de coherencia es una medida de cuánto tiempo se puede conservar la información cuántica antes de que se pierda", dice Morello. Cuanto más largo es ese tiempo, más fácil es realizar largas secuencias de operaciones y cálculos, y por lo tanto más complejas.
   El equipo fue capaz de almacenar información cuántica en un núcleo de fósforo durante más de 30 segundos. "La mitad de un minuto es una eternidad en el mundo cuántico. Preservar una" superposición cuántica 'durante mucho tiempo, y dentro de lo que es básicamente una versión modificada de un transistor normal, es algo que casi nadie creía posible hasta hoy ", dice Morello .


Fuente:http://www.europapress.es/ciencia/laboratorio/noticia-doble-solucion-problema-principal-producir-ordenadores-cuanticos-20141013142040.html

viernes, 3 de octubre de 2014

La robótica cuántica hace realidad la ciencia ficción

La robótica cuántica avanza. Los científicos intentan desarrollar instrucciones lógicas suficientemente flexibles para que los ordenadores sean capaces de aprender por si mismos y de esta manera prever con mayor precisión. El 'cuando tu vas yo vengo' será posiblemente el patrón de 'pensamiento' cibernético más usual en el futuro de las relaciones con los humanos, los pilares del próximo robot humanoide se están construyendo. A imagen y semejanza del ser humano.

Investigadores de la Universidad Complutense de Madrid (UCM) y la Universidad de Innsbruck (Austria) publican un trabajo en la revista 'Physical Review X' donde auguran que la computación cuántica abre nuevos desarrollos en el campo de la robótica y en aquellos relacionados con la Inteligencia Artificial (IA). Por primera vez estos científicos han demostrado que las máquinas cuánticas se adaptan a situaciones donde las clásicas no terminan los procesos de aprendizaje y respuesta. Estos investigadores afirman que las máquinas cuánticas pueden responder de forma óptima y más rápida a la hora de actuar frente al entorno que las rodea, publica Sinc.


APUESTA DE GOOGLE Y DE LA NASA

La denominada 'inteligencia artificial cuántica' (Quantum AI) es un ámbito en el que la compañía Google ha comenzado a invertir millones de dólares mediante la creación de un laboratorio especializado en colaboración con la NASA. Ante el tamaño de los patrocinadores, pocos dudan del éxito de las investigaciones.

¿Pero que es eso de la robótica cuántica? Se basa en arquitecturas lógicas que utilizan algoritmos más veloces y flexibles que los habituales, una vuelta de tuerca revolucionaria frente a la lógica del 'if-then'. Los computadores cuánticos de D-Wave Systems para Google, por ejemplo, son sistemas que cuestan en torno a los 10 o 15 millones de dólares, manejan 512 qbits y son 3.600 veces más rápidos que un computador convencional.

APLICACIONES CUÁNTICAS

Esa monstruosa potencia de cálculo se destina al desarrollo de aplicaciones que permitirán a Google servicios de búsqueda más efectivos. La idea es que el sistema sea capaz de adelantarse a los deseos del usuario y ofrecerle información antes incluso de que la demande. Eso puede hacerse a través de la adaptación al usuario, el conocimiento del historial, la posición geográfica, informaciones generadas en el pasado, la acumulación de los patrones de comportamiento anteriores, etcétera. El sistema dotado de un motor cuántico es capaz de entrelazar información con cierta iniciativa, es capaz de predecir más allá de los denominados programas expertos que símplemente analizan la información mediante secuencias lógicas tras respuestas. Algunos científicos apuntan que estos nuevos sistemas cuánticos serán capaces de reconocer la voz y procesar el lenguaje natural por esa flexibilidad 'tan humana'.

ROBOT CON CAPACIDAD DE ADAPTACIÓN

"En el caso de entornos muy exigentes e 'impacientes', el resultado es que el robot cuántico puede adaptarse y sobrevivir, mientras que el robot clásico está destinado a desfallecer", explican G. Davide Paparo y Miguel A. Martín-Delgado, los dos investigadores de la UCM que han participado en el estudio.

APRENDIZAJE ROBÓTICO

Su trabajo teórico se ha centrado en acelerar de forma cuántica uno de los puntos más difíciles de resolver en informática: el aprendizaje robótico (machine learning, en inglés), que se utiliza para elaborar modelos y predicciones muy precisas. Se aplican también para conocer la evolución del clima, las enfermedades o en ese referido desarrollo de los motores de búsqueda por internet. "Construir un modelo es realmente un acto creativo, pero los ordenadores clásicos no son buenos en esto –dice Martin-Delgado–. Ahí es donde entra en juego la computación cuántica. Las ganancias que aporta no son solo cuantitativas en cuanto a mayor velocidad, también cualitativas".

TRUFAR ROBÓTICA CUÁNTICA Y ROBOTS HUMANOIDES

Otros desarrollos en el campo de la robótica humana se acercan más a lo anunciado en la película 'Blade Runner' (vale, sí, aquellos erán robots fruto de la ingeniería genética). Aquellos que visiten el museo de la ciencia de Tokio podrán ver el grado de sofisticación de la humanización de robots (ver vídeo). Trufar la computación cuántica con esos robots de aspecto humano hará que la visión del 2019 de la película protagonizada por Harrison Ford esté más cerca que nunca, aunque todavía queda mucho por hacer.

Un “material cuántico” para crear transistores más pequeños de lo que permite la física del silicio

Aunque los fabricantes de dispositivos electrónicos continúan añadiendo más velocidad y funcionalidad en equipos cada vez más pequeños, el rendimiento de los componentes basados en el silicio se topará pronto contra un muro. Los transistores de silicio tradicionales tienen limitaciones fundamentales de miniaturización. Estas válvulas que al ser abiertas o cerradas controlan el flujo de electrones en un circuito no pueden simplemente seguir reduciendo su tamaño para ajustarse a las necesidades de dispositivos cada vez más potentes y a la vez más compactos; las limitaciones físicas como el consumo energético y la disipación del calor son demasiado notables. Si los empequeñecemos más allá de cierto tamaño mínimo, dejarán de funcionar adecuadamente.

Hasta ahora, no ha habido alternativas atractivas al silicio para los transistores. La situación puede que comience a cambiar ahora, gracias a un logro alcanzado por científicos de la Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas (SEAS) perteneciente a la Universidad Harvard, y que tiene su sede en Boston, Massachusetts, Estados Unidos.

Usando un óxido correlacionado, concretamente niquelato de samario, el equipo de Shriram Ramanathan ha conseguido un cambio reversible en la resistencia eléctrica de ocho órdenes de magnitud, un resultado que los científicos califican de “colosal”. En pocas palabras, han diseñado este material para que actúe de manera comparable con los mejores conmutadores de silicio.

A diferencia de este último, el niquelato de samario y otros óxidos correlacionados son materiales cuánticos, lo que significa que las interacciones mecánico-cuánticas tienen una influencia dominante sobre las propiedades del material, y no solo a escalas muy pequeñas. Eso da a estos materiales una serie de cualidades especiales que podrían conducir, en el marco adecuado, a dispositivos electrónicos más miniaturizados que lo máximo posible con el silicio.

Dado que los óxidos correlacionados pueden funcionar igual de bien a temperatura ambiente que a unos pocos cientos de grados por encima de ella, sería fácil integrarlos en los actuales dispositivos electrónicos y métodos de fabricación. Por tanto, el avance logrado por el equipo de Ramanathan establece firmemente a los óxidos correlacionados como semiconductores prometedores para futuros circuitos integrados tridimensionales (con arquitectura eléctrica no limitada a las típicas placas de circuitos), así como para dispositivos fotónicos ajustables y adaptativos.

Fuente: http://noticiasdelaciencia.com/not/11491/un-ldquo-material-cuantico-rdquo-para-crear-transistores-mas-pequenos-de-lo-que-permite-la-fisica-del-silicio/

Paso decisivo en la computación cuántica

Se ha descubierto un nuevo modo de observar la información cuántica sin distorsionarla. Este logro tecnológico ofrecerá a los investigadores un mayor grado de control en el volátil reino de la mecánica cuántica, y también constituye un importante avance en el naciente campo de la computación cuántica.

Las computadoras cuánticas serán muchísimo más veloces que las más potentes supercomputadoras de la actualidad. En vez de usar bits binarios etiquetados con "0" ó "1" para codificar los datos, como en un ordenador convencional, la computación cuántica almacena la información en qubits (bits cuánticos), que pueden representar simultáneamente tanto "0" como "1". Cuando una computadora cuántica es puesta a trabajar sobre un problema, considera todas las respuestas posibles organizando sus qubits simultáneamente en todas las combinaciones posibles de ceros y unos. Dado que una secuencia de qubits puede representar muchos números diferentes, una computadora cuántica haría muchos menos cálculos que una convencional para solucionar algunos problemas, con el consiguiente aumento espectacular de velocidad de computación.

Dado que en los sistemas cuánticos los qubits pueden asumir cualquiera de los dos estados, "0" ó "1", o ambos al mismo tiempo, se vuelve más complejo el trabajo de reconocer su estado, interpretarlo correctamente y hacer un seguimiento preciso del mismo. Desafortunadamente, por las especiales características del mundo cuántico, el mero hecho de hacer mediciones con la tecnología convencional, o sea leer la información, suele distorsionarla.

El equipo de Michel Devoret y Michael Hatridge, de la Universidad de Yale, en New Haven, Connecticut, Estados Unidos, ha conseguido diseñar con éxito un nuevo sistema de medición que permite observar, rastrear y documentar todos los cambios en el estado de un qubit sin alterar la información almacenada en éste.

Fuente:http://news.yale.edu/2013/01/11/new-qubit-control-bodes-well-future-quantum-computing

Pisan el acelerador de la robótica cuántica

La mecánica cuántica ha revolucionado el mundo de las comunicaciones y los ordenadores por la introducción de algoritmos mucho más veloces y seguros en la transferencia de información. Ahora investigadores de la Universidad Complutense de Madrid (UCM) en España y la Universidad de Innsbruck (Austria) publican un trabajo en la revista Physical Review X donde aseguran que sus mismas herramientas se pueden aplicar a los robots, los autómatas y demás agentes que usan la Inteligencia Artificial (IA).

Por primera vez demuestran que las máquinas cuánticas pueden responder de forma óptima y más rápida a la hora de actuar frente al entorno que las rodea. En concreto, que se adaptan a situaciones donde las clásicas, más lentas, no llegan a terminar los procesos de aprendizaje y respuesta.

“En el caso de entornos muy exigentes e ‘impacientes’, el resultado es que el robot cuántico puede adaptarse y sobrevivir, mientras que el robot clásico está destinado a desfallecer”, explican G. Davide Paparo y Miguel A. Martín-Delgado, los dos investigadores de la UCM que han participado en el estudio.

Su trabajo teórico se ha centrado en acelerar de forma cuántica uno de los puntos más difíciles de resolver en informática: el aprendizaje robótico (machine learning, en inglés), que se utiliza para elaborar modelos y predicciones muy precisas. Se aplican, por ejemplo, para conocer la evolución del clima, las enfermedades o en el desarrollo de los motores de búsqueda por internet.

“Construir un modelo es realmente un acto creativo, pero los ordenadores clásicos no son buenos en esto –dice Martin-Delgado–. Ahí es donde entra en juego la computación cuántica. Las ganancias que aporta no son solo cuantitativas en cuanto a mayor velocidad, también cualitativas, al adaptarse mejor a entornos donde el agente clásico no sobrevive. Es decir, los robots cuánticos son más creativos”.

Los autores valoran así el alcance de su estudio: “Significa un paso adelante hacia el objetivo más ambicioso de la inteligencia artificial: la creación de un robot que tenga inteligencia y creatividad, y que no esté diseñado para tareas específicas”.

Este trabajo se enmarca dentro de una disciplina nueva, la denominada ‘inteligencia artificial cuántica’ (Quantum AI), un ámbito en el que la compañía Google ha comenzado a invertir millones de dólares mediante la creación de un laboratorio especializado en colaboración con la NASA. 

(Fuente: SINC)

La partícula que es materia y antimateria a la vez


  • La partícula que es materia y antimateria a la vez





En 1937, un joven y brillante físico italiano llamado Ettore Majorana predijo la existencia de una partícula aparentemente imposible. No tenía carga y, por tanto, podía comportarse a la vez como si estuviese hecha de materia y antimateria. Hacía solo unos años que Paul Dirac, otro joven y brillante físico británico, había explicado la teoría moderna de la antimateria. Esta venía a decir que por cada elemento de materia conocida podía haber un reverso con carga opuesta hecha de antimateria. Así, un electrón tendría su positrón y un protón, su antiprotón. Cuando ambos entraban en contacto se desintegraban de forma violenta dejando escapar un estallido de radiación. La excepción era esa exótica partícula predicha por Majorana. Desde entonces, nadie ha conseguido observarla en la naturaleza. Su falta de carga haría que estas partículas, llamadas fermiones de Majorana, no interactuaran con la materia convencional con lo que serían muy difíciles de detectar. Hoy se piensa que partículas similares podrían ser las que componen la esquiva materia oscura, esa sustancia que compone el 23% del universo sin que nadie aún haya conseguido observarla de forma directa. Un año después de hacer su propuesta, como si fuese uno de sus fermiones indetectables, Ettore Majorana desapareció sin dejar rastro mientras viajaba en un barco hacia Nápoles.

Hoy, un equipo de investigadores de EEUU publica un estudio en el que demuestran haber observado fermiones de Majorana. Tal y como predijo el físico, se trata de partículas que se comportan como si estuviesen hechas de materia y antimateria al mismo tiempo y que serían a la vez una partícula y su propia antipartícula.

El hallazgo no se ha hecho en un gran acelerador de partículas, como en el caso del bosón de Higgs, sino en un experimento controlado con materiales superconductores y observado con un microscopio de efecto túnel, que permite ver un material a nivel atómico. Los investigadores tomaron una finísima tira de hierro de un átomo de ancho y la enfriaron hasta rozar el cero absoluto (-273 grados). Fue entonces cuando, a cada extremo de la cadena, aparecieron los esquivos fermiones de Majorana.

“Hemos tomado una imagen directa del fermión de Majorana usando el microscopio de efecto túnel en lugar de detectar su existencia de forma indirecta”, explica a Materia Ali Yazdani, uno de los investigadores de Princeton autores del hallazgo. Sus resultados se publican hoy en la revista Science. En 2012, otro equipo europeo clamó haber observado los mismos fermiones. Pero su detección no era del todo directa y las señales observadas podían deberse a otras causas. Las nuevas pruebas "dan más más credibilidad" a la creación de partículas de Majorana, señala Llorenç Serra, del Instituto nstituto de Física Interdisciplinar y Sistemas Complejos (CSIC-UIB).

Pero, ¿son estas partículas realmente fermiones como los predichos por el desaparecido Majorana? Es una cuestión que enciende a los físicos que trabajan con detectores como el LHC o en grandes sensores para cazar neutrinos. Estos experimentos pueden observar partículas fundamentales naturales, producidas de forma espontánea en el universo o de forma provocada haciendo chocar protones a velocidades cercanas a la de la luz. Por el contrario, las partículas generadas en experimentos como el de Princeton deben su comportamiento a los átomos que las rodean, en este caso de hierro y plomo. No son partículas elementales sino una variante inferior que los físicos denominan “cuasipartículas”. La gran pregunta ahora es si las propiedades que se observan en estas cuasipartículas se dan también en el mundo de las partículas elementales.

Por ejemplo se piensa que el neutrino, que apenas interactúa con la materia, podría ser a la vez partícula y antipartícula. Esto explicaría cómo pudo surgir un universo como el que conocemos, pero nadie, por ahora, lo ha conseguido demostrar. Otras posibles partículas de Majorana aún no confirmadas y también esenciales para entender el universo serían los neutralinos, que compondrían la materia oscura, otro de los grandes interrogantes de la física actual.

“El hecho de que la naturaleza produzca cuasipartículas de Majorana resulta cuando menos sugestivo de que las partículas elementales que pueden serlo, como el neutrino, también lo serán”, opina Juan José Gómez-Cadenas. Este físico del CSIC dirige un experimento en Canfranc con el que pretende ser el primero en detectar a ese esquivo neutrino que es partícula y su contrario. “Da la impresión de que, también aquí se cumple la regla que dice que la naturaleza siempre opta por que si una cosa es posible, entonces va y la implementa”, resalta.

Yazdani añade que “quizás la clave del estudio sea que demostrar un concepto de forma experimental y con precisión en un sistema te puede dar confianza de que quizás esa misma idea juegue un papel en otro sistema”. Y añade “Esta política de preguntarse ‘¿por qué no? es probablemente la que inspiró a Majorana y ha sido clave en muchos hallazgos científicos”.

Después de 76 años, el destino del propio Majorana sigue siendo un misterio.


Fuente: http://elpais.com/elpais/2014/10/02/ciencia/1412271004_616324.html

jueves, 2 de octubre de 2014

Apuesta científico a estructura de diamantes para desarrollar súper computadora

Investigador mexicano apuesta por el uso de diamantes para crear una computadora potente.



* Su aporte radica en que al intercambiar átomos específicos de la estructura del mineral, se podrían estabilizan los bits cuánticos requeridos para procesar operaciones complejas de forma más rápida

Gustavo López Velázquez, investigador de la Universidad de Guadalajara (UDG), propone construir una nueva computadora cuántica, capaz de desarrollar múltiples operaciones en pocos segundos, la cual está basada en la estructura del diamante para procesar la información de manera similar a las computadoras regulares pero con sus propias unidades de información, llamadas qubits que permiten un procesamiento de datos mucho más rápido, equivalente a mil computadoras trabajando al mismo tiempo.

Este tipo de computadoras que podrá ser empleado por institutos de investigación, gubernamentales o grandes empresas resolverá problemas diferenciales y ecuaciones como las utilizadas para diseñar naves espaciales, que requieren de cálculos específicos que determinan los valores de temperatura o rayos cósmicos, así como la fabricación de cavidades de resonancia o guías de ondas electromagnéticas.

Además, crea un sistema criptográfico que transmite mensajes con la seguridad de que no podrán ser interceptados. Por ejemplo, cuentas bancarias o datos de operaciones militares, comentó López Velázquez, investigador del Centro Universitario de Ciencias Exactas e Ingeniería de la casa de estudios.

El aporte de la UDG consiste en utilizar las propiedades del diamante para reducir la interferencia y pérdida de qubits, generada por la interacción del medio ambiente o campo electromecánico que rodea al qubit, al momento de realizar múltiples cálculos aritméticos simultáneos.

Ya que el problema de las computadoras cuánticas radica en la inestabilidad de los qubits, que de no permanecer en las dos posiciones de cero y uno al mismo tiempo se destruyen, a diferencia de la computación clásica donde los bits trabajan en un sistema binario en el que sólo pueden elegir una opción.

Lo que importa en una computadora cuántica es realizar simultáneamente las operaciones en todos los estados del sistema. Si tiene mil qubits, el número de estados de cero y 1 crecerá exponencialmente. Mil qubits es un número que se considera razonable para hacer cálculos serios y complejos en este tipo de computadora, comentó López Velázquez.

La estructura molecular del diamante está constituida por átomos de carbón 12 y 13, los cuales químicamente son iguales. Sin embargo, sólo el átomo 13 genera un campo magnético nuclear que tiene la capacidad de controlar un qubit para mantenerlo en el estado cero y 1 al mismo tiempo.

El carbón 13 define por sí sólo un qubit en ambas posiciones, en el sistema de diamante, por lo que para tener una computadora de mil qubits se necesitará intercambiar mil átomos de carbono 13, explicó el experto en física.

Actualmente existen prototipos de computadoras cuánticas con varios qubits, basadas en iones atrapados, resonancia magnética nuclear o puntos cuánticos, pero el profesor de la UDG considera que utilizar el nuevo sistema de diamante podría lograr una computadora cuántica de mil qubits, mucho más estable en un futuro.

Fuente: http://e-oaxaca.com/nota/2014-09-15/ciencia/apuesta-cientifico-estructura-de-diamantes-para-desarrollar-super

Nuevos materiales aislantes y superconductores conservan sus propiedades cuánticas a temperaturas altas

Tres investigadores del Grupo de Información y Computación Cuántica (GICC) de la Universidad Complutense de Madrid logran nuevos materiales aislantes y superconductores que conservan sus propiedades cuánticas a temperaturas altas.


Tres investigadores del Grupo de Información y Computación Cuántica (GICC) de la Universidad Complutense de Madrid –Óscar Viyuela, Ángel Rivasy Miguel Ángel Martín-Delgado– han logrado por primera vez materiales aislantes y superconductores de tipo topológico que conservan sus propiedades cuánticas a temperatura finita no nula o en presencia de entornos disipativos. Hasta ahora se pensaba que los efectos térmicos o disipativos eran tan nocivos que estos materiales perdían sus sobresalientes propiedades de transporte de carga y spin (campo magnético). El resultado de la investigación, publicado en dos artículos de la revista Physical Review Letters (Phys Rev Lett), representa un gran avance para la consecución de materiales topológicos suficientemente robustos frente a diversos tipos de ruido externo: térmico, disipativo, etc.

Estos materiales son de aplicación en las nuevas tecnologías emergentes, como la spintrónica, la fotónica y la computación cuántica. Para que estas aplicaciones sean posibles, es necesario saber controlar los efectos perturbadores del ruido externo y esto es lo que se ha conseguido con estos estudios.


Los aislantes topológicos constituyen una nueva fase cuántica de la materia, distinta de los materiales tradicionales de tipo semiconductor o metales. En un aislante topológico, los electrones de su interior no conducen la electricidad por ser un aislante ordinario, mientras que los electrones que aparecen en sus bordes se comportan como un metal y son conductores tanto de electricidad como de campos magnéticos. Este tipo de bordes conductores no tienen precedente en física de materiales. Además, el carácter topológico significa que son corrientes protegidas frente a perturbaciones del ambiente. Esta robustez les confiere nuevas aplicaciones no previstas anteriormente.


De forma similar, un superconductor topológico es un material que se comporta como un superconductor en su interior (es decir, conduce la corriente eléctrica sin resistencia) y, de nuevo en el borde del material, contiene partículas exóticas llamadas ‘electrones de Majorana’,debido al físico Ettore Majorana que las predijo en 1937 en el contexto de la física de partículas elementales y que aún no han sido observadas. Estos electrones tienen propiedades distintas a los electrones normales y se pueden utilizar para construir ordenadores cuánticos robustos frente al ruido externo. En definitiva, estos materiales topológicos presentan nuevos comportamientos y abren nuevos horizontes de aplicaciones.


A pesar de haber sido extensamente estudiados para el caso ideal de temperatura cero, la creencia habitual es que estos materiales pierden súbitamente sus propiedades topológicas y cuánticas conforme el sistema se calienta. Sin embargo, los investigadores de la Complutense han encontrado un mecanismo para extender el orden topológico a situaciones con temperatura finita (con calor no nulo), es decir, “en las condiciones térmicas naturales a las que se enfrentan los científicos experimentales en la vida real”.


Se trata de un logro perseguido desde el descubrimiento de la materia topológica y supone el primer método para mantener el carácter cuantizado de los números topológicos característicos de estos materiales. Los investigadores de la UCM muestran nuevas transiciones de fases topológicas no triviales, guiadas únicamente por un cambio térmico. Los autores muestran también que existe siempre una temperatura crítica por encima de la cual la fase topológica desaparece de manera abrupta.


En el primer artículo, los autores consiguieron construir materiales topológicos en forma de cables lineales, lo que supone un salto cualitativo sin precedentes, aunque aún quedaba por construir materiales de este tipo más complejos. En el segundo, ya se han logrado materiales en forma de capas planas cuyos bordes conducen corrientes de carga eléctrica y campo magnético.


El proyecto ha sido financiado por varias instituciones; entre ellas, el programa Quantum Information Technologies in Madrid (QUITEMAD) de la Comunidad de Madrid, el Ministerio de Economía y Competitividad y la Comisión Europea (PICC).

Fuente:http://noticias.universia.es/ciencia-nn-tt/noticia/2014/09/16/1111488/nuevos-materiales-aislantes-superconductores-conservan-propiedades-cuanticas-temperaturas-altas.html

Científicos logran captar por primera vez el sonido de un átomo

Investigadores suecos pudieron hacer lo imposible, captar el sonido más débil posible.

Los investigadores señalan que manipulando el sonido en el nivel cuántico les llevará a nuevos descubrimientos en la computación cuántica.

Queda muy fuera de lo que puede detectar el oído humano. Se trata del sonido que emite un solo átomo, que resulta que es la nota re, pero 20 octavas más alta que la nota más alta en el piano.

Para su experimento los investigadores, que publicaron su estudio en la revista 'Science', crearon un átomo artificial de 0,01 milímetros de tamaño y lo pusieron en un lateral de un material superconductor. Después dirigieron ondas acústicas sobre la superficie del material, reflejaron las oscilaciones del átomo y grabaron el resultado con un diminuto micrófono puesto en el otro lado del material.

¿Para qué se hizo? Los investigadores señalan que manipulando el sonido en el nivel cuántico les llevará a nuevos descubrimientos en la computación cuántica.

"Hemos abierto una nueva puerta al mundo cuántico, escuchando a los átomos y hablando con ellos", así calificó el descubrimiento Per Delsing, uno de los coautores del estudio. "Nuestro objetivo a largo plazo es aprender física cuántica para poder beneficiarnos de sus leyes, por ejemplo, crear computadoras superrápidas".

Fuente: http://www.d24ar.com/nota/331718/cientificos-logran-captar-por-primera-vez-el-sonido-de-un-atomo-20140913-0509.html

miércoles, 1 de octubre de 2014

Los superpoderes de la ciencia

Por Roberto F. Campos


La Habana (PL)Superpoderes, inventos y soluciones acompañan al ser humano en el siglo XXI con miradas enfocadas a un futuro casi inconcebible si lo comparamos con las predicciones de los escritores de ciencia ficción, empequeñecidas por la realidad.

En esa lista, los analistas consideran cinco grandes descubrimientos en materia de física contemporánea que hacen enmudecer a muchos entendidos.

Sobre el particular, medios que abordan ciencia y tecnología, informan sobre detalles de sumo interés como es el caso de ordenadores con velocidades descomunales.

Por tanto, la computación cuántica puede resolver innumerables problemas, incluso estaría, en el plano teórico, en la teletransportación, que hasta el presente es solo parte de la imaginación, por encima de una solución alternativa a medios de movimiento.

Materiales con superpoderes, tecnologías y otros adelantos superan la memoria de muchas personas y argumentan los más recientes 25 años, con un fuerte reflejo en la revista especializada Physics World del Reino Unido.

La teleportación cuántica, por ejemplo, de 1992, apunta a la capacidad de transferir propiedades claves de una partícula a otra, en estados cuánticos, sin emplear un vínculo físico, considerado elemento base para el desarrollo de la computación cuántica.

Solo en fase experimental, las computadoras cuánticas permitirán un viaje más veloz que las convencionales, y pueden llegar a tener de protagonista al propio ser humano.

En materia de física anotan la creación del primer condensador de Bose-Einstein de 1995 como el segundo eslabón del asombro, pues se habla del quinto estado de agregación de la materia (recordar solidó, liquido y gaseoso, a los que se les sumó el plasma).

Este quinto elemento se produce a temperaturas cercanas al cero absoluto, cuando los átomos se fusionan a baja energía y comienzan a comportarse como ondas y no como particulas.

A este descubrimiento se le auguran aplicaciones tales como instrumentos de medición y relojes atómicos más exactos, y poder almacenar información en las futuras computadoras cuánticas.

El tercer tema es la aceleración de la expansión del universo, de 1997, evidencias de una misteriosa fuerza antigravitoria, la energía oscura, que causa la expansión del universo a un ritmo cada vez más veloz.

Este descubrimiento removió el apoyo de la cosmología de observación y supuso un gran avance para comprender la evolución y el destino final del cosmos, si es que esto es posible.

El cuarto peldaño está, desde 1998, en la prueba de que los neutrinos tienen masa, evidencia de una ínfima masa, paso clave para entender mejor a una de las partículas subatómicas más enigmáticas del modelo estándar, relación con la cosmología y la astrofísica.

Miles de millones de minúsculos neutrinos, podrían ser la traducción más acertada de estos enredos de la ciencia, partículas que nos atraviesan en cada segundo sin tocar nada ni dejar rastro, claves para entender qué hace funcionar al sol.

Y en el quinto puesto está el Bosón de Higgs, de 2012, partícula elemental propuesta a partir de la teoría de 1964 de Peter Higgs para explicar la existencia de masa en las partículas elementales.

Estos descubrimientos parecen viejos por las fechas, pero sumamente nuevos si se tiene en cuenta su camino, aún por definir, y la poderosa influencia en todo la cotidianidad, en el hoy, de cara al mañana.

vm/rfc

Periodista de Prensa Latina

"La computación cuántica no es algo que esté al alcance de todo el mundo"

El director general de D-Wave, Vern Brownell, afirma que sus máquinas están ayudando a analizar los datos de Wall Street y a buscar nuevos medicamentos

Foto: Este chip superconductor fabricado por D-Wave Systems está diseñado para trabajar con datos de forma súper eficiente, utilizando la mecánica cuántica.

Desde que D-Wave Systems diera a conocer lo que denominó como el primer ordenador cuántico del mundo en 2007, la pequeña compañía canadiense ha generado bastante controversia.

Los ordenadores capaces de aprovechar la física cuántica para la computación a gran escala prometen resolver en sólo unos pocos segundos problemas para los que las máquinas convencionales tardarían millones de años. Lo que aún no está del todo claro es si la máquina de D-Wave utiliza procesos cuánticos para procesar los datos de manera más eficiente. No obstante, la compañía ha atraído una cantidad significativa de fondos de inversión, y ha llegado a acuerdos para suministrar su hardware a empresas como Google y Lockheed Martin para fines de investigación (ver "La CIA y Jeff Bezos apuestan por la computación cuántica").

El director general de D-Wave, Vern Brownell, se reunió recientemente con el director de la oficina en San Francisco (EEUU) de MIT Technology Review, Tom Simonite, y aseguró que actualmente la compañía tiene clientes que utilizan sus ordenadores para hacer frente a problemas reales.

Hasta la fecha has construido varias generaciones de procesadores cuánticos. ¿Están listos para ser usados para resolver problemas?

Tenemos 12 máquinas en funcionamiento. Varias de ellas están en línea, y tenemos clientes que pueden acceder a una máquina a través de internet. No es un producto o algo que esté al alcance de todo el mundo, pero hoy día varios de nuestros clientes usan el ordenador para hacer cosas reales con gran impacto a nivel de negocios. Hemos observado mejores resultados que con los sistemas clásicos. Los clientes tienen una aplicación para integrar la computación cuántica y obtener mejor rendimiento.


En los próximos años ofreceremos cada vez más capacidad de ese tipo. En última instancia creo que pondremos los servicios cuánticos en la nube a disposición de todo el mundo. Pero todavía no tenemos una herramienta que nos permita hacerlo. Es un proceso que requiere mucha participación por nuestra parte, incluso con los clientes más sofisticados.

Foto: El director general de D-Wave, Vern Brownell

¿Puedes darnos algunos ejemplos de los usos que tus clientes están dando a las máquinas de D-Wave?

[Una compañía llamada] 1Qbit empezó a utilizar nuestro ordenador cuántico para servicios financieros. Tienen a 20 doctorados desarrollando algoritmos de optimización de carteras bursátiles y cosas así. Nosotros les proporcionamos cierta cantidad de entrenamiento y experiencia, pero por lo general hacen el trabajo ellos mismos. Si encuentran un algoritmo increíble con el que ganar toneladas de dinero para los agentes de bolsa en Wall Street, será su propiedad intelectual, no la nuestra.

Otro ejemplo es el de DNA-Seq, que está desarrollando terapias para el cáncer basadas en nuevos medicamentos. Están intentando entender las interacciones moleculares de unas proteínas llamadas quinasas. Comprender las interacciones moleculares a muy bajo nivel es un gran problema computacional. No dependen únicamente de la computación cuántica, pero la ven como algo que les facilita lo que hacen.

Fuera de tu empresa y sus socios, sigue habiendo escepticismo incluso sobre el hecho de que D-Wave tenga un ordenador cuántico.


Lógicamente hay mucho interés por evaluar el rendimiento de nuestro sistema. Creo que próximamente podremos contar con resultados importantes de otras compañías que confirmen lo que hemos estado diciendo todo el tiempo: que en ciertos casos concretos podemos demostrar aceleraciones en algoritmos clásicos. Son resultados que nosotros no vamos a publicar, porque es más creíble que lo haga uno de nuestros socios. Va a ser un hito importante para nosotros. Si quieres hacer algo práctico con la computación cuántica, somos el único lugar al que puedes ir.

Fuente:http://www.technologyreview.es/read_article.aspx?id=46143

Demuestran que la información contenida en bits cuánticos se puede comprimir

Los qubits que alberguen los datos deben haberse preparado en un proceso idéntico


Investigadores del Instituto Canadiense para la Investigación Avanzada (CIFAR) han demostrado que los datos almacenados en bits cuánticos se pueden comprimir de forma exponencial sin riesgo de pérdida de información. De momento se trata de una importante prueba de concepto, pero se ha constatado su utilidad para mejorar las comunicaciones cuánticas y el almacenamiento de información. Por Patricia Pérez



La comprensión de información resulta fundamental en la comunicación digital moderna, pues permite reducir significativamente el espacio que ocupa un archivo dentro de un dispositivo de almacenamiento, así como concentrar gran cantidad de ficheros y carpetas en un solo archivo, ya sea de datos, audio o vídeo. 

Se trata de un proceso bastante sencillo en la computación clásica, pero que plantea muchos interrogantes enfocado a la computación cuántica. Ahora, una investigación realizada en el seno del Instituto Canadiense para la Investigación Avanzada (CIFAR) ha demostrado que la información almacenada en bits cuánticos o qubits se puede comprimir exponencialmente en menos bits sin riesgo de pérdidas. 

CIFAR es una organización de investigación que reúne a científicos y estudiosos de todo el mundo para abordar cuestiones de importancia global. En concreto, el estudio en cuestión se ha llevado a cabo desde el programa Quantum Information Science, que une a informáticos y físicos en un esfuerzo por aprovechar las confusas y fascinantes propiedades del mundo cuántico, con el objetivo final de desarrollar ordenadores cuánticos. 

Según explica CIFAR en un comunicado, de momento se trata de una prueba de concepto, es decir, una implementación realizada únicamente para verificar que la actuación es posible, pero ya se ha constatado que podría ser útil tanto para mejorar las comunicaciones cuánticas como para el almacenamiento de información. El documento saldrá publicado en el próximo número de la prestigiosa revista científica Physical Review Letters.

Superposición de estados 

La compresión digital clásica es bastante sencilla, pues se basa fundamentalmente en buscar repeticiones en series de datos para después almacenar solo el dato junto al número de veces que se repite. Así, por ejemplo, en una cadena de 1.000 ceros y unos, si sólo interesan los ceros se pueden contar simplemente y escribir el número. 

En el mundo cuántico es más complicado, ya que el principio fundamental es que una partícula (ya sea un átomo, un electrón o un fotón) puede hallarse en esos dos estados del bit clásico al mismo tiempo. Es lo que se conoce como superposición de estados. No sólo eso, sino que se pueden extraer diferentes valores dependiendo de la forma de realizar la medición. De esta forma, un qubit puede revelar un valor de cero o uno medido en una dirección, y resultar mayor o menor medido de otra manera. 

Esto tiene muchas ventajas por la cantidad de información que se puede almacenar, pero se corre el riesgo de colapsar el estado cuántico del qubit. Y es que, una vez que se toma una medida, cualquier otra información que se podría haber querido extraer desaparece. 

"Nuestra propuesta permitiría disponer de una memoria cuántica más pequeña, pero dejando la posibilidad de extraer el máximo de información posteriormente", matiza Aephraim M. Steinberg, investigador principal del programa Quantum Information Science. 

Resultados 

Durante el experimento, Lee Rozema, investigador en el laboratorio de Steinberg y autor principal del artículo, preparó una red de qubits en forma de fotones, demostrando que la información contenida en tres qubits se puede comprimir en sólo dos. 

Lo que es más, mostraron que la compresión cuántica tiene la particularidad de escalar de forma exponencial. Es decir, solo se requerirían 10 qubits para almacenar toda la información de cerca de 1.000 qubits, mientras se necesitarían 20 para guardar la de un millón. 

La única advertencia de los investigadores es que los qubits que contengan esa información deben haberse preparado en un proceso idéntico. Afortunadamente, la mayoría de los experimentos con información cuántica se hacen usando únicamente ese tipo de qubits, por lo que esta prueba de concepto puede dar lugar a una técnica de gran utilidad. 

"Este trabajo arroja luz sobre algunas de las diferencias más notables entre la información en el mundo clásico y cuántico. Asimismo, se compromete a proporcionar una reducción exponencial de la cantidad de memoria cuántica necesaria para ciertas tareas", asegura Steinberg. 

Fuente:http://www.tendencias21.net/Demuestran-que-la-informacion-contenida-en-bits-cuanticos-se-puede-comprimir_a37472.html

sábado, 6 de septiembre de 2014

Google desarrolla la computadora más rápida del mundo para derrotar a China

La tecnológica confirmó un acuerdo con la Universidad de Sánta Bárbara, en California, a fin de desarrollar una computadora que supere la actual más rápida del mundo, en China.

La hora de la “computación quantum” deja de ser así un tema de futurología para posicionarse en la realidad tangible, pese a que todavía mucho de lo por desarrollar se conoce solamente en el marco teórico.

Las computadoras quantum, serán capaces de usar quantum bits ( o “qubits”) que les permitirán procesar información más allá del sistema binario de unos y ceros, que emplea la tradicional computadora que todos empleamos.

Los “qubits” –que pertenecen al mundo de las matemáticas cuánticas- puede comportarse igual que el actual sistema de unos y ceros, pero también pueden operar como ambos a la vez, algo que convertiría las actuales computadoras en verdaderas “carretas” lentas, frente a lo que se anticipa llegará.

Los chinos tienen lo más rápido pero no deja de ser binario

China posee actualmente la Tianhe-2, una computadora de la que no se sabe demasiado en Occidente, al menos a nivel popular, pero que los técnicos occidentales reconocen es la más rápida del mundo. Capaz de efectuar hasta 55 cuatrillones de cálculos por segundo, la Tianhe-2, (llamada por los chinos “Vía Láctea-2”), fue desarrollada por la Universidad Nacional de Tecnología de la Defensa de China, y cuenta con 16.000 nodos capaces de combinar un total de 3:120.000 núcleos de computación y capaz de almacenar 12,4 PetaBytes, es decir, más de doce veces 10 a la 15ª potencia de bytes.

Todo esto sin embargo no pasará de ser una eventual “maravilla del mundo antiguo”, si los desarrolladores de Google, logran acceder finalmente a los secretos del mundo cuántico para las computadoras.

Google aborda el desarrollo de procesadores cuánticos

La declaración de intenciones con la que Google introdujo en 2013 la noticia de crear un departamento especial (Quantum Artificial Intelligence Lab) que llevara la investigación en el campo de la informática a otro nivel ha conseguido, después de tan solo un año, un progreso que puede marcar el principio de una época con grandes implicaciones tanto en el sector de la computación como en el de la física.

La compañía del buscador está lista para enfrentar el gran reto de la computación cuántica al lado de los mejores equipos de científicos del mundo y lo afirma públicamente en uno de sus comunicados de su blog oficial.

En concreto, Google quiere pasar de la teoría a la práctica y cambiar el sistema informático convencional  basado en el proceso binario cero-uno por una nueva generación de procesadores cuánticos basados en la electrónica superconductora.

Según la información remitida, no se trata de un proyecto en solitario sino que contará con la ayuda del equipo de John Martinis de UC Santa Barbara que recientemente fue galardonado con el London Prize por sus avances pioneros en el campo del control cuántico y del procesamiento de la información cuántica.

A partir de ahora Google combinará el conocimiento de los científicos de Santa Barbara, sus propias investigaciones y el aprendizaje obtenido a través del proyecto D-Wave Systems (un prototipo de ordenador cuántico que lleva desarrollando en un trabajo conjunto con NASA desde la creación del laboratorio Quantum Artificial Intelligence). Los nuevos refuerzos le permitirán implementar y probar nuevos diseños para la optimización cuántica.
Los algoritmos de los ordenadores cuánticos podrían solucionar problemas inviables

Los objetivos fijados son muy ambiciosos y nada fáciles de cumplir. Los investigadores consideran la computación cuántica el Santo Grial de la física. Es una disciplina que usa qubits en lugar de bits y se basa en uno de los principios de la mecánica cuántica, la superposición, es decir cualquier objeto físico tal como el átomo o el electrón (lo que usan los ordenadores cuánticos para almacenar información) puede existir en todos sus estados simultáneamente: la partícula subatómica puede estar en posición 0, 1 y 0 y 1 a la vez.

El proceso permite realizar varias operaciones según el número de qubits y podría poner las bases de una nueva categoría de superordenadores capaces de llevar la computación a otra dimensión. El mayor desafío será el de encontrar la forma adecuada de aplicar los mecanismos de la física cuántica a la programación:









Las posibilidades que abre la informática cuántica para la inteligencia artificial ha entrado en el foco de interés de Google desde hace un tiempo. Su equipo de investigación informaba desde el año pasado los avances realizados en este campo: un algoritmo muy eficiente basado en el reconocimiento, otro que maneja los datos “contaminados” así como una serie de principios útiles (por ejemplo uno de estos apunta que los resultados mejoran al combinar la computación cuántica con la clásica).

Ahora, con el nuevo refuerzo de su equipo recibido por parte de la experiencia del grupo científico de Santa Barbara y con la continuación del proyecto D-Wave Systems en colaboración con el Ames Research Center de NASA, la compañía de Mountain View aumentará sus posibilidades de profundizar en la investigación de la computación cuántica y con ello avanzar dos de sus objetivos principales: crear su propia tecnología hardware y mejorar la inteligencia artificial.

fuente:http://innovacion.ticbeat.com/nuevo-socio-impulsa-google-empezar-el-desarrollo-de-procesadores-cuanticos/