miércoles, 29 de abril de 2015

Detección de errores cuánticos

La unidad más básica de información que una computadora típica puede comprender es un bit. Del mismo modo en que un haz de luz puede encenderse o apagarse, un bit puede tener uno solo de dos valores: “1” o “0”. Sin embargo, un bit cuántico (qubit) puede tener un valor de 1 o 0 así como ambos valores al mismo tiempo, lo cual se describe como superposición, y se denota simplemente como “0+1”. El signo de esta superposición es importante porque ambos estados, 0 y 1, tienen una relación de fase entre sí. Esta propiedad de superposición es lo que permite que las computadoras cuánticas elijan la solución correcta entre millones de posibilidades, con una velocidad muy superior a una computadora convencional.

En ese estado de superposición pueden ocurrir dos tipos de error: uno es un error bit-flip, que simplemente cambia un 0 por un 1 y viceversa. Esto es similar a los errores de inversión de bits clásicos, y trabajos anteriores han demostrado cómo detectar estos errores en qubits. Sin embargo, esto no basta para la corrección de errores cuánticos porque también pueden estar presentes los errores phase-flip, que cambian el signo de la relación de fase entre 0 y 1 en un estado de superposición. Ambos tipos de error deben ser detectados para que la corrección de errores cuánticos funcione correctamente.

La información cuántica es muy frágil, porque todas las tecnologías de qubit existentes pierden su información cuando interactúan con la materia y la radiación electromagnética. Los teóricos encontraron formas de preservar la información durante mucho más tiempo, al extender la información entre muchos qubits físicos. El “código de superficie” es el nombre técnico de un esquema específico de corrección de errores, que distribuye la información cuántica entre muchos qubits. Permite que solo las interacciones entre vecinos más cercanos codifiquen un qubit lógico, dotándolo de la estabilidad suficiente como para realizar operaciones sin errores.

El equipo de IBM Research usó una variedad de técnicas para medir los estados de dos qubits de síndrome (medición) independiente, cada uno de los cuales revela un aspecto de la información cuántica almacenada en dos qubits adicionales (llamados qubits de datos, o código). Específicamente, un qubit de síndrome reveló si ocurrió un error bit-flip debido a alguno de los dos qubits de código, mientras que el otro qubit de síndrome reveló si ocurrió un error phase-flip. Determinar la información cuántica conjunta en los qubits de código es un paso esencial para la corrección de errores cuánticos porque la medición directa de los códigos qubits permite destruir la información contenida en ellos.

Como estos qubits pueden ser diseñados y fabricados usando técnicas de fabricación de silicio estándares, IBM anticipa que una vez que un puñado de qubits superconductores pueda fabricarse en forma confiable y repetible, y ser controlado con bajas tasas de error, no habrá ningún obstáculo fundamental para demostrar la corrección de errores en entramados de qubits mayores.

Estos resultados ponen de relieve el largo compromiso de IBM con el procesamiento de información cuántica, que data desde hace más de 30 años, cuando IBM participó en el primer taller en este campo, en la Física de Información en 1981.

fuente:http://itclat.com/2015/04/29/computacion-cuantica-00100/

Computación Cuántica: Científicos de IBM alcanzan logros clave para construir la primera computadora.


El futuro de la computación cuántica está cada vez más cercaEl futuro de la computación cuántica está cada vez más cerca

Dos hitos permiten superar obstáculos en el camino hacia un sistema de computación cuántica que funcione.

Los científicos de IBM revelaron hoy dos avances críticos con miras a la creación de una computadora cuántica práctica. Por primera vez, mostraron la capacidad de detectar y medir ambos tipos de errores cuánticos simultáneamente, además de demostrar un nuevo diseño de circuito de bit cuántico, de formato cuadrado, que es la única arquitectura física cuya escala podría aumentarse con éxito a mayores dimensiones.

Mientras que la Ley de Moore pierde fuerza, la computación cuántica estará entre las invenciones que podrían inaugurar una nueva era de la innovación a lo largo de los sectores de industria más diversos. Las computadoras cuánticas prometen abrir nuevas capacidades en los campos de optimización y simulación que simplemente no serían posibles con las computadoras actuales. Si se pudiera construir una computadora cuántica con solo 50 bits cuánticos (qubits), ninguna combinación de las supercomputadoras de la lista actual TOP500 lograría superarla en desempeño.

Los descubrimientos de IBM, descritos en la edición 29 de la publicación Nature Communications, muestran por primera vez la capacidad de detectar y medir los dos tipos de errores cuánticos (bit-flip o inversión de bit y phase-flip o inversión de fase) que ocurrirán en cualquier computadora cuántica real. Hasta ahora, solo era posible abordar un tipo de error cuántico o el otro, pero nunca ambos al mismo tiempo. Este es un paso necesario en el avance hacia la corrección de errores cuánticos, que constituye un requisito crítico para construir una computadora cuántica a gran escala que sea práctica y confiable.

El novedoso y complejo circuito de bit cuántico de IBM, basado sobre un entramado cuadrado de cuatro qubits superconductores en un chip que es de aproximadamente un cuarto de pulgada, permite que se detecten ambos tipos de errores cuánticos al mismo tiempo. Al optar por un diseño de forma cuadrada en lugar de una disposición lineal – lo cual previene la detección de ambos tipos de errores cuánticos en simultáneo – el diseño de IBM muestra el mejor potencial para aumentar la escala, al agregar más qubits para alcanzar un sistema cuántico que funcione.

“La computación cuántica podría ser potencialmente transformadora, lo que nos permite resolver problemas que son imposibles o muy difícil de resolver hoy”, dijo Arvind Krishna, vicepresidente y director de IBM Research. “Mientras que las computadoras cuánticas tradicionalmente se han explorado para la criptografía, un área que encontramos muy convincente es el potencial de los sistemas cuánticos prácticos para resolver problemas de la física y la química cuántica que son irresolutos hoy. Esto podría tener un enorme potencial en los materiales o el diseño de fármacos, abriendo un nuevo campo de aplicaciones”.

Por ejemplo, en física y química, la computación cuántica podría permitir a los científicos diseñar nuevos materiales y compuestos farmacológicos sin tener que realizar costosos experimentos de prueba y error en el laboratorio, lo cual aceleraría sustancialmente la velocidad y el ritmo de la innovación en muchos sectores de la industria.
Para un mundo consumido por Big Data, las computadoras cuánticas podrían realizar rápidamente la clasificación y curaduría de cantidades cada vez mayores de bases de datos así como almacenes masivos de datos diversos y no estructurados. Ello podría transformar la manera en que las personas toman decisiones y el modo en que los investigadores en una serie de sectores realizan descubrimientos críticos.

Uno de los grandes retos para científicos que buscan aprovechar el poder de la computación cuántica consiste en controlar o eliminar la decoherencia cuántica: la creación de errores en cálculos causada por la interferencia de factores tales como calor, radiación electromagnética y defectos de materiales. Los errores son especialmente agudos en máquinas cuánticas, ya que la información cuántica es muy frágil.

“Hasta ahora, los investigadores habían podido detectar los errores cuánticos bit-flip o phase-flip, pero nunca ambos juntos. Los trabajos previos en esta área, que utilizan disposiciones lineales, solo estudiaban los errores bit-flip, que ofrecían información incompleta sobre el estado cuántico de un sistema y resultan inadecuados para una computadora cuántica,” señaló Jay Gambetta, un gerente del IBM Quantum Computing Group. “Nuestros resultados de cuatro qubits nos permiten superar este obstáculo, al detectar ambos tipos de errores cuánticos y habilitar una escalabilidad a sistemas mayores, ya que los qubits se disponen en un entramado cuadrado, y no en forma lineal.”

El trabajo realizado en IBM fue parcialmente financiado por el programa de operaciones multi-qubit coherente IARPA (Intelligence Advanced Research Projects Activity).

Fuente:http://itclat.com/2015/04/29/computacion-cuantica-00100/

viernes, 24 de abril de 2015

Un sensor ultrapreciso detecta electrones individuales

En el mismo laboratorio de Cambridge (Reino Unido) donde el físico británico J.J. Thomson descubrió el electrón en 1897, científicos europeos acaban de desarrollar un nuevo sensor de carga eléctrica ultrapreciso capaz de percibir el movimiento de electrones individuales.

“El dispositivo es mucho más compacto y preciso que versiones anteriores y puede detectar la carga eléctrica de un solo electrón en menos de un microsegundo”, destaca a Sinc el español M. Fernando González Zalba, quien ha liderado esta investigación desde el Hitachi Cambridge Laboratory y el Cavendish Laboratory.

Los detalles del avance se publican en la revista Nature Communications y sus autores prevén que este tipo de sensores, que han bautizado como ‘sensores de puerta’, serán utilizados en los ordenadores cuánticos del futuro. En concreto, para leer la información que se puede almacenar en la carga o en el spin o giro de un solo electrón.

“Lo hemos llamado sensor de puerta porque, además de detectar el movimiento de electrones individuales, el dispositivo es capaz de controlar su flujo como si se tratara de una puerta electrónica que se abre y cierra”, aclara González Zalba.

Con su dispositivo los investigadores han demostrado la posibilidad de detectar la carga de un electrón en aproximadamente un nanosegundo, el mejor valor obtenido hasta ahora en este tipo de sistema. Para ello han acoplado el sensor de puerta a un nanotransistor de silicio en el que los electrones fluyen uno a uno.
En general, la corriente eléctrica que hace funcionar nuestros teléfonos, televisores, frigoríficos y otros aparatos electrónicos está constituida por electrones, minúsculas partículas portadoras de carga eléctrica que viajan por trillones dentro de ellos y cuyo movimiento colectivo los hace funcionar.

Sin embargo, este no es el caso de nuevos dispositivos de última generación como biosensores ultraprecisos, transistores de un solo electrón, circuitos moleculares y ordenadores cuánticos. Son ejemplos de un nuevo sector tecnológico que basa su funcionalidad en la carga de un solo electrón, un campo en el que puede aportar sus ventajas el nuevo sensor de puerta.

 (Fuente: SINC)

Adiós al silicio


El cerebro de los ordenadores, el más elemental, es muy sencillo. Se llama transistor y se trata de un interruptor minúsculo que determina el flujo de corriente eléctrica. Básicamente es un bocata, el pan es silicio y el contenido son distintos materiales que permiten o cortan el paso de energía. Los transistores se unen en diferentes configuraciones para formar circuitos lógicos, en los que el número 1 representa el paso de electricidad y el 0, que no pasa. Éste es el sistema binario detrás de los microchips que hay, por ejemplo, en las profundidades de un smartphone y permiten que la cámara funcione a la velocidad deseada para que no te pierdas ninguna foto.

Inicialmente los microchips tenían centenares de transistores. Pero éstos se fueron encogiendo cada vez más hasta llegar a los modelos actuales, como el Xeon de Intel, en el cual hay 4.300 millones de transistores. Los dos grandes fabricantes de microchips, Intel y Samsung, han logrado reducir el tamaño de transistores de tal modo que logran que 100.000 de estos «minicerebros» ocupen el mismo espacio que un glóbulo blanco. Y en ocho años la cifra alcanzará los 160.000 transistores en la misma área. Cada año, junto a los millones de smartphones, ordenadores, cámaras digitales y electrodomésticos (entre otros miles de dispositivos que cuentan con transistores), se fabrican más de 100 millones de «puertas lógicas» por habitante del planeta. Son las neuronas de la era tecnológica en la que vivimos.

El problema es que estamos llegando a un nivel físico limitado, una frontera que impide seguir reduciendo el tamaño de los transistores para encajarlos en microchips. Todas las estadísticas y tendencias señalan que la cima la alcanzaremos en una década, cuando los transistores tengan tamaños que rocen unos pocos átomos. Pero construir algo con medio átomo es imposible. También, a medida que se reduce el tamaño, las dificultades tecnológicas son cada vez mayores y se precisa más dinero. Por primera vez en la historia el coste por transistor está al alza. Así lo confirma Scott McGregor, director de Comunicaciones Broadcom, fabricante de microchips. Nadie quiere que los ordenadores vuelvan a ser objetos que sólo puedan comprar las universidades y que los smartphones tengan el precio prohibitivo de los años noventa. Por consiguiente, no es extraño que los expertos ya estén buscando soluciones.

Una de ellas podría entenderse como la respuesta urbanista. Las ciudades crecen a lo alto, construyendo rascacielos para hacer frente a la sobrepoblación. Y la misma técnica se plantea usar con los microchips, acumulando capas sobre capas. El problema de esta técnica es que también tiene un límite. Y no mucho más lejano.

Otra posibilidad es que los transistores comiencen a funcionar con química, al igual que nuestras neuronas, que abren y cierran su comunicación utilizando canales de diferentes elementos, como sodio o potasio. Al reducir la necesidad de energía eléctrica, también desciende la necesidad de regular la temperatura y el espacio para acumular más transistores se amplía notablemente. El inconveniente es que sería una industria completamente nueva y hay que comenzar casi desde cero.

Son muchos los que señalan a la computación cuántica como la salvadora. Esta tecnología se basa en un fenómeno físico que los humanos no podemos experimentar (pese a lo que digan algunos sanadores o profetas de lo desconocido), ya que ocurre en el mundo microscópico, o mejor dicho, atómico: la superposición. Este principio asegura que, por ejemplo, un electrón existe en todos sus posibles estados, pero cuando lo medimos sólo detectamos uno de ellos. Traducido sería como si una gota de agua fuera vapor, líquido y hielo al mismo tiempo. Claro que esto no sucede a esa escala. Aprovechando la superposición, los científicos utilizan qubits (bit cuánticos), que pueden ser ceros y unos al mismo tiempo. Esto convierte a los ordenadores cuánticos en una opción sumamente veloz, ya que en lugar de testar una posibilidad y luego otra y otra, lo que hacen es evaluarlas todas al mismo tiempo. Google procesa información con nueve qubits. Pero ellos mismos reconocen que aún están muy lejos de equiparar la potencia de un ordenador convencional. Y el mayor ordenador cuántico desarrollado hasta la fecha trabaja con 84 qubits. Para darnos una idea, Ignacio Cirac, uno de los científicos con mayor reconocimiento internacional en computación cuántica, señalaba hace poco que «para tener un ordenador que pueda resolver problemas más rápidamente que un ordenador usual se necesitarían del orden de 10.000 qubits». Y para eso también faltan décadas. La respuesta más inmediata es cambiar el «pan del sándwich», utilizar un nuevo material que, si bien no permita colocar más transistores, vuelva el proceso mucho más rápido. Y el grafeno es la respuesta. Este material, formado por carbono puro, permite reducir el tamaño un poco más de la barrera física que marca el silicio. Pero también es, por lo menos, diez veces más rápido que el silicio: allí los electrones son más veloces que en cualquier otro material a temperatura ambiente. IBM ya está trabajando en ello y ha desarrollado el primer circuito integrado completamente de grafeno. Las propiedades únicas de este material permiten transmitir la información con mayor velocidad. Es más económico y electrónica, óptica y térmicamente es mucho más eficiente que el silicio. En un artículo recientemente publicado en la prestigiosa «Nature», IBM aseguraba que este circuito integrado tenía un desempeño 10.000 veces mejor de lo que previamente se creía. El hito marca la frontera entre el silicio que se viene usando desde hace 50 años y el grafeno, que permitiría la miniaturización esperada para conseguir «wearables» más pequeños, una eficiente comunicación entre «gadgets» y una producción más económica. El único obstáculo es que el grafeno se daña fácilmente en la etapa de producción. Y se precisa un carbono de pureza extrema para su fabricación. Pero una vez que se consiga salvar estos impedimentos , algo que ocurrirá antes de 2020, los costes seguirán reduciéndose para la tecnología y los transistores tendrán otra nueva época de bonanza hasta que los ordenadores cuánticos lleguen a la calle.

Logran codificar información cuántica en silicio usando pulsos eléctricos simples

Por vez primera se ha conseguido usar pulsos eléctricos simples para codificar información cuántica en silicio. Este control eléctrico de bits cuánticos en el silicio abre un camino más practicable hacia la construcción futura de computadoras cuánticas con envergadura suficiente como para resultar operativas en el ámbito práctico.

El equipo internacional de Andrea Morello y Arne Laucht, de la Universidad de Nueva Gales del Sur en Australia, ha demostrado que un qubit (bit cuántico) muy coherente, como lo es el espín de un solo átomo de fósforo en silicio isotópicamente enriquecido, se puede controlar mediante el uso de campos eléctricos, en vez de tener que recurrir a utilizar pulsos de campos magnéticos oscilantes.

El método funciona mediante la distorsión de la forma de la nube de electrones unida al átomo, utilizando un campo eléctrico muy localizado. Esta distorsión en el nivel atómico tiene el efecto de modificar la frecuencia a la que responde el electrón. Por lo tanto, se puede elegir selectivamente el qubit con el que operar. Esta disponibilidad es comparable a la que nos ofrece el típico sintonizador de radio con el que escoger qué emisora escuchamos. Aquí, el “sintonizador” es la tensión aplicada a un pequeño electrodo colocado por encima del átomo.

Los resultados de este trabajo pionero sugieren que sería posible controlar localmente qubits individuales mediante campos eléctricos en una computadora cuántica a gran escala utilizando tan solo generadores de tensión de bajo costo, en vez de las caras fuentes de microondas de alta frecuencia que son ahora una de las pocas opciones disponibles.
Por otra parte, este tipo específico de bit cuántico puede ser fabricado utilizando una tecnología similar a la empleada para la producción de ordenadores convencionales como los que usamos en nuestra vida cotidiana, reduciendo drásticamente el tiempo y el coste de fabricación.

Los ordenadores de hoy día son binarios. Sus circuitos eléctricos, que pueden estar abiertos o cerrados, representan unos y ceros en bits binarios de información. En cambio, en las computadoras cuánticas los científicos esperan usar qubits. A diferencia de los ceros y unos binarios, se puede pensar en los qubits como flechas que representan la posición de un bit cuántico. La flecha podría representar un uno si apunta justo hacia arriba, o un cero si apunta justo hacia abajo, pero también podría representar cualquier otro número mediante las direcciones intermedias a las que apuntase. Una computadora cuántica podría realizar ciertas tareas matemáticas muchos miles de millones de veces más rápido que las supercomputadoras actuales más potentes.

Los superordenadores asequibles más cerca gracias a científicos australianos

Un grupo de científicos de una universidad australiana logró codificar por primera vez información cuántica sobre silicio mediante pulsaciones eléctricas simples, lo que puede derivar en un avance hacia la fabricación de superordenadores a gran escala, informan hoy medios académicos.

A diferencia de los ordenadores convencionales que almacenan datos en transistores y discos duros, los ordenadores cuánticos o superordenadores cifran sus datos en los microscópicos qubits (bit cuántico o unidad básica para un ordenador cuántico).

"Demostramos que un qubit altamente coherente, como el espín de un átomo de fósforo en silicio isotópicamente enriquecido, puede ser controlado utilizando campos eléctricos, en lugar de los pulsos de campos magnéticos oscilantes", explicó Arne Laucht, jefe del estudio y profesor de la Universidad de Nueva Gales del Sur.

En el nuevo paso para codificar la información, los científicos distorsionaron la forma de una nube de electrón unida al átomo utilizando campos eléctricos localizados, lo que permitió modificar la frecuencia de sus respuestas, según el comunicado de la Universidad australiana.

"De este modo, podemos elegir de forma selectiva al qubit que queremos operar. Es un poco como elegir la estación de radio que queremos sintonizar girando una perilla. En este caso la 'perilla' es el voltaje aplicado a un pequeño electrodo situado encima del átomo", acotó Andrea Morello, otro de los científicos implicados.

Este estudio, publicado en la revista Science Advances, puede abrir la posibilidad de controlar localmente de forma individual qubits con campos eléctricos en ordenadores cuánticos de gran escala utilizando simplemente generadores de voltaje baratos, en lugar de las fuentes costosas de micro-ondas de alta frecuencia.

Además, el bit cuántico podría ser fabricado utilizando la misma tecnología utilizada en la producción de ordenadores caseros, reduciendo el tiempo y el coste de su desarrollo, agregó Morello, también experto de la Universidad de Nueva Gales del Sur.

El éxito de este método de control eléctrico radica en la colocación de los qubits dentro de una delgada capa de silicio especialmente purificada, con silicio de 28 isótopos.

"Este isótopo es perfectamente no magnético y, a diferencia de lo que ocurre con el silicio, no perturba al bit cuántico", agregó Morello.

El equipo de la Universidad de Nueva Gales del Sur fue el primero en el mundo en 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.

También mejoró el control de los qubits con una precisión de un 99 por ciento y es poseedor del 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, como fue publicado en la revista Nature Nanotechnology en 2014.

fuente:http://noticias.terra.com.co/ciencia/los-superordenadores-asequibles-mas-cerca-gracias-a-cientificos-australianos,ccac5c9c590bc410VgnCLD200000b1bf46d0RCRD.html

Logran, por primera vez, integrar la teleportación cuántica en un chip de silicio

Se trata de un paso fundamental para la futura construcción de ordenadores cuánticos ultrarrápidos
Logran, por primera vez, integrar la teleportación cuántica en un chip de silicio

El experimento de teleportación cuántica de 2013, sobre una superficie de 4,2 x 1,5 metros, con más de 500 espejos e instrumentos ópticos de precisión para guiar los haces de laser.

Un equipo internacional de investigadores de las Universidades de Bristol, Tokyo, Southampton y NTT Device Technology Laboratories han conseguido, por primera vez, integrar con éxito en un chip fotónico los circuitos básicos de la teleportación cuántica, reduciendo así a unos pocos milímetros un proceso que hasta ahora necesitaba varios metros cuadrados de complejas maquinarias. El avance, publicado en Nature Photonics, allana el camino hacia el desarrollo de ordenadores cuánticos miles de veces más potentes que los actuales.

Los bits cuánticos (qubits) son la versión cuántica de los bits actuales (los ceros y unos del sistema binario) y constituyen la base de los fututos ordenadores cuánticos. Los fotones son las partículas fundamentales de las que se compone la luz y son, por ahora, la forma más prometedora de implementar qubits. Pero para conseguirlo, una de las tareas fundamentales a las que se enfrentan los investigadores es la de controlar y hacer viable la teleportación cuántica, el mecanismo que permite transferir qubits de un fotón a otro.

Actualmente, los experimentos convencionales de teleportación cuántica necesitan de grandes laboratorios llenos de cientos de instrumentos ópticos que deben estar cuidadosamente alineados, muy lejos aún de la escala necesaria para implementar la tecnología, por ejemplo, en un ordenador portátil.

En 2013, el profesor Furusawa y sus colegas lograron llevar a cabo un experimento perfecto de teleportación cuántica, aunque para ello necesitaron cubrir varios metros cuadrados de instrumentos científicos de precisión.

Pero la investigación llevada a cabo en la Universidad de Bristol y digigida por Jeremy OŽBrien ha conseguido lo que parecía imposible: implementar todos los circuitos necesarios en un microchip de silicio de apenas unos milímetros y demostrar, por primera vez, la teleportación cuántica en una escala adecuada y que permitiría ser utilizada en un ordenador de tamaño razonable. De esta forma, los investigadores han dado un paso significativo para el desarrollo de los ordenadores cuánticos.

A pesar de los continuos avances en las tecnologías de construcción de ordendores convencionales, su rendimiento está, hoy por hoy, llegando al límite de lo que permiten las leyes de la Física. Sin embargo, los principios que rigen la mecánica cuántica sí que permitirían cruzar esa barrera y construir ordenadores cuánticos ultrarápidos y sistemas de comunicación ultraseguros, mucho más allá de las tecnologías actuales.

Y, precisamente, uno de los pasos más importantes para conseguir ese objetivo es el de desarrollar tecnologías que permitan transferir señales, por medio de bits cuánticos, entre fotones desde un emisor hasta un receptor lejano. O lo que es lo mismo, tecnologías que permitan utilizar de manera eficaz la teleportación cuántica. Por eso, haber logrado implementar la teleportación en un microchip es un paso de gigante para la futura aplicación práctica de las nuevas tecnologías cuánticas.

Para Jeremy OŽBrien, «ser capaces de replicar un circuito óptico que normalmente requiere una habitación entera, en un chip fotónico es un logro tremendamente importante. De hecho, hemos reducido más de diez mil veces el tamaño necesario para implementar un sistema óptico muy complejo».

Ordenadores cuánticos: más cerca de lo que parece

Los ordenadores normales, así como los superordenadores, están pensados especialmente para hacer operaciones, que son las que nos permiten realizar todas las tareas que hacemos diariamente delante del PC. Sin embargo, están a punto de llegar unas nuevas máquinas capaces de hacerlo todo a una mayor velocidad y con una eficacia impensable hasta ahora. Estamos hablando de los ordenadores cuánticos, que han dejado de ser un elemento de ciencia-ficción.

La diferencia entre un ordenador cuántico y uno normal es que los primeros trabajan a nivel del átomo, siguiendo para ello los fundamentos de la física cuántica.
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Cómo funciona un ordenador cuántico
Así, los ordenadores normales con los que estamos acostumbrados a trabajar utilizan bits. Sin embargo, los ordenadores cuánticos utilizan una nueva unidad, llamada qubit que está formada por átomos individuales. Así, mientras en la computación clásica cada bit contiene un valor que puede estar representado por un 0 o un 1, un qubit puede contener ambos a la vez, lo que facilita un aumento importante en la velocidad de procesamiento.

Para el usuario medio, el que no entiende de física y no le importan las unidades internas, los ordenadores cuánticos podrían ser mucho más veloces que los tradicionales. Y es que, mientras un ordenador normal trabaja de forma secuencial, los cuánticos son capaces de hacerlo en paralelo. Esto quiere decir que los PC que tenemos en casa tienen que resolver primero una tarea y posteriormente otra, hasta realiza todas las que sean necesarias para la realización de una actividad. Sin embargo, un ordenador cuántico es capaz de realizar varias tareas a la vez, lo que facilita un aumento de velocidad.

En realidad, para utilizar el Office o navegar por Internet, que es lo que hacemos la mayoría con los ordenadores, disponer de un ordenador cuántico no tiene demasiadas ventajas sobre los habituales. Sin embargo, sí que puede ser de gran ayuda para descifrar claves, al no tener que ir localizando uno por uno los caracteres que componen una contraseña. Esto implica que pueden ser muy útiles para algunas cosas, pero también peligrosos si caen en malas manos.

En el ámbito científico, los ordenadores cuánticos pueden servir para secuenciar genomas o hacer estudios de química cuántica, lo que puede resultar muy útil de cara a la creación de nuevos medicamentos.

La historia de los ordenadores cuánticos
La idea de crear ordenadores cuánticos empezó a estudiarse en los años 80, aunque no fue hasta los 90 cuando se encontraron fundamentos sobre los que empezar a trabajar. En concreto, en 1994 el matemático Peter Shor publicó un algoritmo que se convirtió en el pistoletazo de salida para empezar a trabajar con modelos reales de ordenadores cuánticos y no sólo con un puñado de ideas desordenadas. De hecho, ya existen ordenadores cuánticos construidos, aunque de momento se trata únicamente de prototipos que no tienen intención de salir pronto a la venta.

Google o la NASA han sido algunas de las primeras instituciones en interesarse por este tipo de ordenadores, que aunque ya son una realidad aún están lejos no sólo del usuario medio, sino también de las grandes empresas. Sin embargo, todos los expertos coinciden en que este tipo de ordenadores van a constituir un impulso importante en el futuro de la informática, ya que en unas décadas el uso de ordenadores tradicionales nos parecerá algo del paleolítico.

Algunos expertos calculan que para el año 2020 podríamos empezar a ver los primeros ordenadores cuánticos, aunque todo depende de cómo vayan los experimentos de desarrollo.

El principal problema por el que los ordenadores cuánticos aún no han llegado al gran público son los errores. En los ordenadores tradicionales sólo hay dos tipos de errores posibles, mientras que en los cuánticos existen tres, por lo que resolverlos es mucho más complicado. Pero ya se ha conseguido acabar con los errores en algunos pequeños módulos cuánticos, por lo que el primer paso para que estos ordenadores se conviertan en una realidad ya se ha dado. Probablemente, en un futuro no muy lejano, todo lo que hoy conocemos como informática pase a convertirse en parte del pasado.

Un antiguo sistema de cifrado podría proteger de los ordenadores cuánticos

Un grupo de matemáticos ha rediseñado el 'código de la mochila', que sustituiría al sistema de clave pública actual

Matemáticos estadounidenses han rediseñado un antiguo código de cifrado, el 'código de la mochila', para que sirva de protección contra los ordenadores cuánticos. A su juicio, el sistema de clave pública utilizado actualmente es muy vulnerable contra este tipo de computadoras. Por Carlos Gómez Abajo.

Matemáticos de la Universidad Estatal de Washington (WSU, EE.UU.) han diseñado un código de cifrado capaz de defenderse de la extraordinaria capacidad para el pirateo de los ordenadores cuánticos.

Usando teoría de números y criptografía de alto nivel, los investigadores reelaboraron un cifrado antiquísimo llamado el código de la mochila para crear un sistema de seguridad en línea mejor preparado para las demandas futuras. Los hallazgos fueron publicados recientemente en la revista The Fibonacci Quarterly.

Las computadoras cuánticas operan en el nivel subatómico y teóricamente ofrecen capacidad de procesamiento millones, si no miles de millones, de veces más rápido que las computadoras basadas en el silicio. Varias compañías, incluida Google, están en la carrera para desarrollar ordenadores cuánticos.

La seguridad de Internet no es rival para un ordenador cuántico, afirma Nathan Hamlin, instructor y director del Centro de Aprendizaje de Matemáticas de la WSU, en la información de ésta. Eso podría significar un problema futuro para las transacciones en línea, que van desde la compra de un libro en Amazon hasta el simple envío de un correo electrónico.

Hamlin dice que los ordenadores cuánticos no tendrían problemas para romper los actuales códigos de seguridad, que se basan en cifrado de clave pública para proteger los intercambios.

En pocas palabras, el código de clave pública utiliza una "clave" pública para el cifrado y una segunda "clave" privada para la decodificación. El sistema se basa en la factorización de números imposiblemente grandes y, hasta ahora, ha hecho un buen trabajo manteniendo las computadoras a salvo de los piratas informáticos.

Los ordenadores cuánticos, sin embargo, pueden factorizar estos grandes números muy rápidamente, dice Hamlin. Pero problemas como el código mochila podrían frenarlos.

Afortunadamente, muchas de las grandes brechas de datos de los últimos años fueron el resultado de negligencias de los empleados o de sobornos y no de que alguien descifrara el código de cifrado de clave pública, añade.

Un nuevo código de clave pública

De cara a para proteger el futuro de información en línea, Hamlin y el profesor de matemáticas jubilado William Webb se fijaron en el código mochila, abandonado hace mucho tiempo. Para llevarlo al nivel cuántico - y posiblemente utilizarlo como un nuevo tipo de cifrado de clave pública - los investigadores diseñaron primero nuevos sistemas de numeración para el código.

"Utilizamos formas alternativas de representar números", recuerda Hamlin.

En efecto, crearon nuevos sistemas digitales con mucha mayor complejidad que los cotidianos sistemas decimal y binario.

"Mediante el uso de cadenas de números muy complicados, produjimos una nueva versión del código de la mochila que no puede romperse con los métodos habituales de los ataques cibernéticos", afirma Webb.

Como resultado, Hamlin y Webb creen que el código de la mochila rediseñado podría ofrecer una alternativa viable para el cifrado de clave pública con la computación cuántica.

Código de la mochila

El problema de la mochila es un rompecabezas teórico que data de al menos 1897 y es muy difícil de resolver en su forma más general.

"Básicamente, pregunta: "Si usted tiene un número grande (la mochila) y un montón de números pequeños (objetos), ¿cuál es el subconjunto de números pequeños (u objetos) que llenará perfectamente la mochila? El concepto se utilizó para crear un código llamado el código de mochila", explica Webb.

"El código de la mochila se sugirió originalmente como una herramienta para el cifrado de clave pública en la década de 1970, pero fue roto mediante dos métodos diferentes y la gente perdió interés en ella", dice. La idea de Webb de sacarlo del cajón fue en un principio un ejercicio intelectual.

"El de la mochila es un código simple, elegante, pero era vulnerable", recuerda Webb. "Nos preguntamos si podría arreglarse y rediseñarse para ser seguro. El reto era intrigante".

Hamlin cuenta que hicieron correcciones en el nivel fundamental del código, que repararon muchos de sus puntos débiles. Eso hizo que bloqueara una mayor gama de ataques cibernéticos, incluyendo aquellos que utilizan la reducción de base, uno de los métodos de descodificación utilizados para romper el código mochila original, explica.

"La reducción de base es un gran martillo para usarlo contra este código y, después de las pruebas, creemos que es seguro contra este tipo de ataque y funcionaría como código alternativo para la computación cuántica", dice Hamlin.

Webb dijo que aunque todavía necesita pruebas externas, el código mochila remodelado es una promesa para hacer futuras transacciones de computación en línea mucho más seguras.

Malware

Mientras, investigadores de la Universidad de Alabama en Birmingham (EE.UU.) han desarrollado técnicas sencillas pero efectivas para proteger a los smartphones de ataques de malware sofisticado.

Una de las principales razones de la explosión de malware en los smartphones es que el usuario se descarga aplicaciones de fuentes no fiables. El malware puede acceder a aprender información sensible acerca del usuario, usar la cámara para espiar al usuario, realizar llamadas de teléfono de tarificación especial sin el conocimiento del usuario, o utilizar una tecnología Near Field Communication o NFC, que escanea las tarjetas de crédito físicas cercanas al teléfono.

"La debilidad más fundamental en la seguridad de dispositivos móviles es que el proceso de decisión de seguridad depende del usuario", explica Nitesh Saxena, profesor de ciencias de la computación y en la Universidad de Alabama, en la información de ésta. "Por ejemplo, cuando se instala una aplicación para Android, el usuario tiene que elegir si desea o no que la aplicación tenga permisos para acceder a un determinado servicio en el teléfono. El usuario puede estar en un apuro o distraído, o tal vez es el hijo del usuario el que maneja el teléfono. Cualquiera que sea el caso, se trata de un problema bien conocido que las personas no se fijan en estas advertencias; simplemente hacen clic en "sí".

La investigación de la UAB se basa en que cuando es el usuario el que maneja el móvil, realiza gestos con las manos, que pueden ser detectados por el teléfono. En cambio, si es el malware el que realiza acciones, los gestos físicos están ausentes. El sistema de la UAB consistiría en filtrar esas acciones no voluntarias, detectando los gestos con sensores.

Para demostrar la eficacia de este enfoque, los investigadores recolectaron datos de varios modelos de teléfonos y varios usuarios en la vida real o escenarios casi de la vida real, simulando ajustes benignos y malignos.

Los resultados mostraron que los tres gestos pueden ser detectados con una alta precisión en general y se pueden distinguir unos de otros y de otras actividades benignas o maliciosos para crear una defensa contra el malware.

"En este método, algo tan simple como un gesto humano puede resolver un problema muy complejo", dice Saxena. "Transforma el componente de seguridad más débil del teléfono - el usuario - en su defensor más fuerte." Los investigadores pretenden comercializar esta tecnología en un futuro próximo.

Referencia bibliográfica:

Nathan Hamlin, Bala Krishnamoorthy, y William Webb: A Knapsack-Like Code Using Recurrence Sequence Representations. Fibonacci Quart. (2015). arXiv:1503.04238.

Nanoesferas enfriadas con luz para explorar la existencia de fenómenos cuánticos en objetos grandes

Unos científicos han desarrollado una nueva tecnología que algún día podría crear fenómenos cuánticos en objetos mucho más grandes que lo conseguido hasta la fecha.

El equipo de James Millen, Peter Barker y Tania Monteiro, del University College de Londres en el Reino Unido, suspendió con éxito en el vacío partículas de vidrio de 400 nanómetros de diámetro utilizando un campo eléctrico, y después usó láseres para enfriarlas hasta unos pocos grados por encima del Cero Absoluto, el cual es la temperatura más fría que las leyes de la física permiten. Estos son los requisitos previos esenciales para hacer que un objeto se comporte según los principios cuánticos.

Los fenómenos cuánticos son extraños y parecen contravenir la lógica. Incluyen la superposición, donde la posición o energía de una partícula existe en dos o más estados al mismo tiempo, y el entrelazamiento, donde dos partículas comparten el mismo estado (y cambian conjuntamente) a pesar de no tocarse entre sí. Pero los fenómenos cuánticos solo son observables en los objetos más pequeños, tales como átomos o moléculas, y normalmente duran muy poco, apenas una fracción de segundo. Además, el propio acto de observarlos, o la interacción entre ellos y su entorno, bastan para destruir su estado cuántico.

Los objetos diminutos como los átomos se comportan según las leyes de la física cuántica. Los objetos grandes, como los que vemos a nuestro alrededor, no lo hacen. Pero no hay una línea divisoria obvia a partir de la cual el comportamiento cuántico deba acabar, tal como sostiene Millen. Los objetos más grandes de los que se ha logrado que se comporten de una manera cuántica son moléculas de unos 800 átomos. Millen y sus colegas están intentando hacer lo mismo con partículas de vidrio hechas de hasta miles de millones de átomos, de un tamaño semejante al de los virus. Esto es pequeño a escala humana, pero es enorme desde el punto de vista de los fenómenos cuánticos. Incluso son lo bastante grandes como para ver sus destellos a ojo desnudo si las iluminamos.


Foto de una nanopartícula de vidrio suspendida entre dos espejos. La instalación usada en los experimentos de la nueva investigación es muy similar, pero utiliza luz infrarroja (invisible para la vista humana) en vez de la luz verde visible aquí. (Foto: James Millen, UCL Physics & Astronomy)

Inducir estados cuánticos a objetos precisa de una refrigeración potente, para acercar la temperatura al Cero Absoluto, cuando los átomos dejan de vibrar. Las tecnologías que se usan ampliamente, como el enfriamiento por láser, y que funcionan para átomos, no lo hacen para tales objetos grandes, y hay que recurrir a otras estrategias complementarias. Los autores del nuevo estudio se han valido de la luz láser para enfriar la partícula en combinación con un campo eléctrico que hace que ésta levite.

El equipo de investigación aún está a unos pocos grados de alcanzar la temperatura requerida para crear un comportamiento cuántico en las nanoesferas de vidrio, pero con espejos mejorados esto debería ser relativamente sencillo de lograr. Y una vez las nanoesferas estén lo bastante frías, el equipo cree que deberían comportarse según los principios cuánticos.

Cuando la tecnología se ponga en práctica con éxito y demuestre su validez, podría dar lugar a sensores de movimiento con una precisión enorme que serían capaces de detectar hasta el más ligero temblor, utilizables para diversas aplicaciones y también como componentes clave en redes de ordenadores cuánticos

GOOGLE DESARROLLA SU PROPIO ORDENADOR CUÁNTICO

Llevamos ya muchos años hablando de que los procesadores cuánticos son el futuro y que en no mucho tiempo los ordenadores serán todos de este tipo abandonando los procesadores y ordenadores tradicionales en favor de los primeros. Todavía estamos en una fase temprana de su desarrollo y nosotros auguramos que pasarán décadas antes de que todos llevemos un ordenador cuántico en el bolsillo como ahora llevamos uno tradicional en nuestro smartphone. Lo que sí es verdad es que muchas empresas están invirtiendo bastante dinero en esta investigación. Como bien sabemos, Google es una de las empresas que más se mueve en todo lo que sea investigar para el futuro con un horizonte más o menos cercano y ahora nos enteramos que Google está desarrollando su propio ordenador cuántico.
Google desarrolla su propio ordenador cuántico
La noticia salta porque Google acaba de adquirir, en colaboración con la NASA, la D-Wave 2, una computadora super-cuántica de D-Wave Systems. Si uno se pregunta cual es la intención de Google con esta adquisición la respuesta es obvia. La idea de Google es investigar con esta máquina hasta poder construir el primer ordenador cuántico comercial. Según Google,  a partir de ahora, comenzará a desarrollar sus propios chips para ordenadores cuánticos. El desarrollo se llevará a cabo en sus propios laboratorios Quantum de Inteligencia Artificial. Este laboratorio fue puesto en marcha por la empresa del buscador en 2013 con la colaboración de Centro de Investigación de la NASA y de la Asociación de Universidades de Investigación del Espacio.
Google desarrolla su propio ordenador cuántico
Para desarrollar estos chips Google también contará con la ayuda de John Martinis y su equipo de investigación. Un equipo que es un pionero en este campo, e incluso ha sido galardonado con el Premio de Londres a principios de este año por su trabajo en el procesamiento de la información y la computación cuántica. Pero ¿Qué es un ordenador cuántico?

¿Qué es un ordenador cuántico?

Un ordenador cuántico es un conjunto de dispositivos que para procesar la información utiliza los efectos de la mecánica cuántica a diferencia de los ordenadores tradicionales. Una de las principales diferencias es que los ordenadores tradicionales utilizan dígitos binarios para la codificación de datos, conocidos por todos como bits, mientras que en la computación cuántica se usan los bits cuánticos (qubits).

Este concepto fue introducido en 1980 por Yuri Manin y Richard Feynman, donde por primera vez comenzó a hablar en el uso de secuencias de qubits, donde un qubit puede representar un 0 o un 1 al mismo tiempo. Y este es el principio de la computación cuántica, un principio que es seguro que marcará el futuro de la informática. La verdad es que la computación cuántica se encuentra todavía en sus primeras etapas de desarrollo, sin embargo, mucho es el trabajo que se ha hecho cada vez más en que esta tecnología se desarrolla, ya que con los ordenadores cuánticos se pueden resolver los problemas de manera mucho más rápida que con las computadoras tradicionales. Estén atentos, porque aquí está el futuro de la informática.

Fuente:http://planetared.com/


Google se acerca a la computación cuántica corrigiendo sus errores


Ha demostrado un paso de corrección de fallos imprescindible para que la computación cuántica sea práctica
Foto: Investigadores de Google y la Universidad de California en Santa Bárbara , han utilizado este chip para demostrar un método crucial necesario para que los ordenadores cuánticos sean fiables.



La solución a uno de los principales problemas que frenan el desarrollo de los ordenadores cuánticos ha sido demostrada por investigadores de Google y la Universidad de California en Santa Bárbara (UCSB, EEUU). Aún hay que resolver muchos más problemas, pero los expertos en el campo afirman que es un paso importante hacia un ordenador cuántico completamente funcional. Una máquina de este tipo podría realizar cálculos que un ordenador convencional tardaría millones de años en completar.

Los investigadores de Google y la UCSB demostraron que podían programar grupos de qubits (dispositivos que representan la información usando la frágil física cuántica) para que detectaran ciertos tipos de error, y para evitar que esos errores arruinasen un cálculo. El nuevo avance proviene de investigadores dirigidos por el profesor de la UCSB, John Martinis, que se unió a Google el año pasado para establecer un laboratorio de investigación de computación cuántica (ver Google quiere construir su propio ordenador cuántico). Martinis ocupa actualmente una posición conjunta entre la UCSB y Google, dirigiendo trabajos sobre chips de aluminio superconductores que funcionan a una fracción de grado por encima del cero absoluto. La mayoría del trabajo en el que se basan los nuevos resultados, informó ayer miércoles en la revista Nature, se llevó a cabo antes de que Martinis se uniera a Google.

Google lleva explorando la computación cuántica desde 2009, cuando comenzó a colaborar con D-Wave Systems, una start-up que vende lo que denomina como "el primer ordenador cuántico comercial" (ver La CIA y Jeff Bezos apuestan por la computación cuántica). Microsoft también tiene un programa importante de investigación de computación cuántica (ver El viaje lento y rápido de la computación cuántica).

Para crear un ordenador cuántico hay que cablear y unir muchos qubits para que trabajen juntos en la información. Sin embargo, los dispositivos son propensos a cometer errores ya que representan bits de datos (0 y 1) usando los delicados efectos de la mecánica cuántica, que sólo son detectables a temperaturas súper frías y a escalas diminutas. Esto permite a los qubits lograr "estados de superposición" que son efectivamente tanto un 1 como un 0 al mismo tiempo, permitiendo a los ordenadores cuánticos tomar atajos en cálculos complejos. También los hace vulnerables al calor y otras perturbaciones que distorsionan o destruyen los estados cuánticos utilizados para codificar la información y hacer los cálculos.

Gran parte de la investigación sobre computación cuántica se centra en intentar hacer que los sistemas de qubits detecten y corrijan errores. El grupo de Martinis ha hecho una demostración de una pieza de uno de los esquemas más prometedores para lograrlo, un enfoque conocido como códigos de superficie. Los investigadores programaron un chip con nueve qubits para que se supervisaran unos a otros frente a errores conocidos como "bit flips" ("volteos de bits"), que se producen cuando el ruido ambiental hace que un 1 se voltee y pase a ser un 0, o viceversa. Los qubits no pudieron corregir estos volteos de bits, pero lograron tomar medidas para garantizar que no contaminasen los pasos posteriores de una operación.

"Hay que llevar a cabo más trabajos antes de poder decir que contamos con todos los elementos necesarios para crear computación cuántica tolerante a fallos, pero sí creo que este trabajo demuestra que estamos cerca", señala un encargado de trabajar en la corrección de errores cuánticos en el Instituto Perimeter de Waterloo (Ontario, Canadá), Daniel Gottesman.

Los elementos que siguen haciendo falta no son triviales. Los volteos de bits a los que se enfrentaron Martinis y sus colegas también pueden gestionarse mediante algoritmos clásicos en un ordenador convencional. Un tipo de error más complicado, mediante el que una propiedad cuántica de un qubit, conocida como "fase", se ve alterada por el ruido ambiental, sólo puede solucionarse usando algoritmos más complejos que saquen provecho de los efectos cuánticos. El ingeniero en electrónica cuántica de Google Austin Fowler señala que el grupo está trabajando en eso, y en demostrar la comprobación de errores en más de nueve qubits.

Aún así, los recientes resultados de Martinis y otros hacen que Gottesman sea optimista y crea que es posible llegar a contar con un conjunto completo de técnicas de corrección de errores. "Creo que hay buenas probabilidades de que alguien haga una demostración, posiblemente el grupo de Martinis, en los próximos años", asegura.

fuente:http://www.technologyreview.es/informatica/47084/

EQUIPO DE CIENTÍFICOS DE ALEMANIA Y LA UDEG REALIZAN MONITOREO (TOMOGRAFÍA) DE LA LUZ CUÁNTICA




La miniaturización de los equipos de alta tecnología se hace cada vez más notoria en todas partes, incluso en la vida cotidiana. Por ejemplo, la célula elemental de uno de los chips en una laptop es de un tamaño de 20 a 30 nanómetros (mil veces más delgado que un cabello), y es todavía un objeto macroscópico. Sin embargo, la disminución potencial hasta 5 nanómetros, cuando el número de átomos en una célula sería alrededor de cien, se vuelve inevitable utilizar conceptos de la física cuántica, pues ya sería un objeto microscópico.

 

Resulta, que muchas de las leyes de la física cuántica van totalmente en contra de nuestra intuición (imagínese que la dirección de una pelota de ping-pong dependiera del número de personas que ¡la estuvieran observando! o que un objeto pudiera estar en dos lugares distintos del universo ¡simultáneamente! —o más estrictamente, detectar un solo objeto en dos lugares distintos—). A pesar de su extrañeza, el conocimiento de estas leyes permite realizar cosas inimaginables bajo la perspectiva de nuestra experiencia diaria. Por ejemplo, se puede transmitir información equivalente a una secuencia infinita digital (que consiste de 0 y 1) en un solo pulso; o es posible siempre detectar a un espía que lea correspondencia privada. Las aplicaciones de estas leyes han llevado a la tecnología cuántica, una tecnología que permite manejar objetos cuánticos a voluntad. Las aplicaciones más notorias ya se ven tanto en sistemas de información (existen la criptografía cuántica y los relojes atómicos ultraprecisos) como en el desarrollo de detectores supersensibles, y muy pequeños, que miden campos magnéticos incluso dentro de células humanas.

Resulta que los portadores naturales de la información que se transmite entre objetos microscópicos son los cuantos de la luz: los fotones. Para guardar la información en la luz se utiliza una propiedad física importante: la polarización. La polarización de la luz describe las oscilaciones de campos eléctricos y magnéticos de la onda en el plano perpendicular a su propagación. En el mundo “clásico” esta propiedad se utiliza en los lentes de sol, en los vidrios de los coches o para crear efectos 3D en cine. A nivel cuántico, los fotones también pueden tener cierta polarización, aunque no es obvio cómo caracterizarla ni, sobre todo, como medirla. Este  problema es genérico para el mundo cuántico: ¡es imposible dar una descripción completa de un sistema cuántico! Para poder decir algo hay que realizar mediciones sobre muchísimas copias de un mismo objeto. A este procedimiento se le llama tomografía cuántica. 

El proceso de monitoreo, o tomografía cuántica es absolutamente necesario, si uno quiere mantener el control sobre fotones. De verdad es vital observar el comportamiento de los dispositivos a la hora de transmitir información; y es necesario emplear diversos algoritmos para almacenar y procesar la información transferida por la luz.

Curiosamente, aun los haces de luz más o menos intensos, que contienen 1011 fotones en un pulso, pueden mostrar comportamiento cuántico. Este hecho es muy notorio debido a que estas intensidades pueden propagarse por una guía de onda óptica sin mayor problema.

Lo que se logró hacer en los laboratorios del Instituto de la Luz de Max Plank (Alemania), donde colaboró el Dr. Klimov, fue realizar tomografía de un haz intenso de fotones en un estado muy peculiar, un estado comprimido en polarización (que es un estado donde el ruido cuántico de la polarización está distribuido no uniforme espacialmente; tales estados de la luz permiten transferir y detectar señales ultradébiles), y además se propuso una forma novedosa de caracterizar estados de polarización cuántica.

El problema de detección de efectos cuánticos y, especialmente, su preservación en el tiempo en sistemas macroscópicos, que contienen gran número de partículas, es de suma importancia científica debido a que pueden ser manipulados de forma mucho más sencilla que los sistemas microscópicos. Al estudio de estos problemas se dedica el grupo de Óptica e Información cuántica de la Universidad de Guadalajara en colaboración con grupos de otros países.

Fuente: UdeG

Televisores de puntos cuánticos, la tecnología que cambiará el mercado

Un nuevo tipo de televisor se prepara para irrumpir en el mercado. Después del furor por los TV Led, los fabricantes de televisores apuntan a una nueva tecnología: los puntos cuánticos.

Los puntos cuánticos forman una película microscópica de cristales emisores de luz que se inserta en las pantallas de cristal líquido y, según los fabricantes, mejora notablemente la reproducción de los colores, el contraste y el brillo de la imagen.

Se trata de un tipo de televisor en donde se utiliza un sistema de iluminación a través de LED que se encuentran detrás de una pantalla. A diferencia de estos equipos, los TV con puntos cuánticos refuerzan los colores ya que la luz que emiten los LED es azul, no blanca como lo hace en los otros equipos.

Las tonalidades azules se crean a partir de la luz pero las luces verdes y rojas son creadas por los puntos cuánticos. Estos puntos crean los colores cuando son alumbrados por la luz del LED. Así, se puede utilizar el sistema RGB (rojo, verde y azul, en inglés) para formar otros tonos utilizando estos tres colores.

La mayoría de estos televisores apuntan a tener una resolución 4K, ya que el mercado se encuentra reforzando ese negocio.

De hecho, la mitad de las televisiones de 4K que se vendieron en Estados Unidos en 2014 eran curvas. La Asociación de Electrónicos de Consumo de Estados Unidos (CEA) calcula que en 2015 se venderán cuatro millones de televisores de 4K, lo que supondría un aumento del 208 por ciento con respecto a las cifras del año pasado
fuente:http://puntobiz.com.ar/noticias/val/96384/val_s/43/a_televisores-de-puntos-cuanticos-la-tecnologia-que-cambiara-el-mercado.html