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/

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