Computación cuántica

Hace algunos años, quizá unos siete, comencé a comentar con mis alumnos de la Universidad de Costa Rica acerca de la computación cuántica. Debo confesar que algunos me miraban con desconfianza, a fin de cuentas sonaba a ciencia ficción, mucha ficción diría yo. El cambio entre la computación que conocemos y la que nos ofrecerán los "qubits", es realmente inimaginable. En aquel entonces se suponía que estas computadoras podrían ser una realidad en 20 o 25 años. Hoy nos damos cuenta, al leer sobre el primer prototipo construido, que están mucho más cerca que eso.

Los retos y cambios que traerá para el mundo son muchos, y profesiones como las nuestras (bibliotecólogos, archivistas, documentalistas...) tendrán que enfrentarlos también. El cómo deberíamos pensarlo desde ahora.

Como les decía y les digo aún a mis alumnos, no perdamos de vista a la computación cuántica; nos sorprenderá antes y en formas que todavía no nos podemos imaginar.

Carlos E. Granados Molina
Biblioteca W. K. Kellogg

Físicos avanzan en la creación de computadora superveloz

• Sería la primera generación de ‘computadoras cuánticas’
• Transmitieron información entre dos pequeñas partículas, los ‘qubits’
  ‘Qubit’ es la unidad de información de la computación cuántica
  

Pablo Fonseca Q. pfonseca@nacion.com

Científicos estadounidenses dieron un importante paso en la construcción de una computadora que sería miles de veces más rápida que las actuales. Esas computadoras serán “cuánticas” porque para construirlas será necesario manejar partículas minúsculas de materia y energía, como los qubits. El grupo de físicos logró transmitir información entre dos qubits separados 20 milímetros. Mientras en la computación normal se habla del bit como unidad mínima de información, en la computación cuántica ese lugar lo asume el qubit (reducción del inglés quantum bit , que significa bit cuántico).

El bit puede tener el valor de 0 o el valor de 1; en cambio, el qubit puede tener el valor de 0 y de 1 al mismo tiempo. Esto produce que un qubit pueda realizar muchísimas más operaciones en el mismo tiempo que un bit tradicional. Los qubit son infinitamente pequeños y los científicos lograron transmitir la información entre dos de ellos que estaban separados por dos centímetros.

Aunque la distancia parezca poca, el experimento se considera un paso pionero en la construcción de computadoras cuánticas. “No es la primera vez que los científicos consiguen enlazar un qubit con otro, pero es la primera vez que lo hacen a una distancia relativamente grande, que es el equivalente a un microprocesador”, declaró Johannes Mayer, quien dirige el equipo de físicos de la Universidad de Yale. En teoría, esta nueva generación de computadoras superveloces cimentadas en qubits podría resolver en pocos segundos las operaciones que con los equipos actuales tomarían años.

“Fotón mensajero”. La comunicación entre los dos qubtis se realizó gracias a un fotón que se movió por medio de un cable que los unía. Por esa razón, ahora se le conoce también como el “fotón mensajero”. El fotón es partícula y onda al mismo tiempo y es el responsable de que veamos todos los objetos a nuestro alrededor.

En el experimento, el fotón se movió entre los dos qubit gracias a un cable de aluminio. El sistema fue similar al utilizado en la televisión por cable, pero tenía unos circuitos especiales que lo convertían en un superconductor que no ofrecía ningún tipo de resistencia eléctrica. La dificultad de esta operación radicó tanto en el control de los fotones como de la temperatura a la que debía estar el cable.

Para aislar el “fotón mensajero” y transmitir la información, el cable tuvo que enfriarse hasta una temperatura muy cercana al “cero absoluto”, la temperatura en que los átomos de un cuerpo prácticamente no se mueven. Los lugares más fríos del espacio exterior (a millones de kilómetros de distancia de una estrella) están tres grados Celsius por encima de ese cero absoluto.

Los científicos que realizaron este experimento enfriaron el cable hasta lograr solo 10 miligrados por encima del cero absoluto. Esto es, llevaron el cable a los -273,13 grados Celsius. Una vez alcanzada esa temperatura, en tan solo un nanosegundo (0,000000001 segundos), el fotón tomó la información del primerqubit , pasó por el cable de aluminio y la depositó en el segundo qubit.

La explicación de este experimento, en el cual también participaron miembros de Instituto Nacional de Ciencia y Tecnología de Estados Unidos (NIST, por sus siglas en inglés), apareció en la última edición de la revista Nature. En el mismo artículo, los científicos aclararon que, para la construcción de una computadora, será necesaria la unión de miles de qubits , así que este es solo un paso más en las investigaciones.

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Si desea saber más sobre computación cuántica, visite estos sitios:

Centre for Quantum Computation

Institute for Quantum Computing

QubitNews

Wiki sobre Computación Cuántica