informática cuántica

A nivel microscópico, la computación cuántica utiliza las propiedades cuánticas de la materia, en particular la superposición de estados.
Un ordenador cuántico o procesador cuántico trabaja con qubits que tienen los valores 0 y 1 (notación para los estados cuánticos: |0 o |1 ) superpuestos, a diferencia de un ordenador clásico que tiene los valores 0 o 1. En otros términos, con un ordenador clásico 2 bits equivalen a 2 unidades de información; con un ordenador cuántico 2 qubits corresponden a 4 informaciones, donde cada información es probabilística, 10% |00 + 25% |01 + 60% | 10 + 5% |11.
Así, 4 bits corresponden a 4 información y 4 qubits corresponden a 16 información probabilística. Cada vez que añadimos 1 qubit, multiplicamos por 2 la cantidad de información (2<) que puede procesar un ordenador cuántico a la vez, llegando a 2< veces más rápido que un ordenador convencional.
N qubits representan una superposición de 2< estados cuánticos mixtos, por lo que la velocidad de procesamiento aumenta exponencialmente con el número de qubits (con 20 qubits, el factor de ganancia es de 1 millón).
Una interesante metáfora compara la informática clásica y la cuántica. Si busca a alguien en una habitación de 1.000 personas que mida 2 metros de altura y hable inglés, los ordenadores tradicionales deben entrevistar a cada participante uno por uno y anotar las respuestas, lo que tarda un tiempo. Cuando se trata de la informática cuántica, es como hacer un llamamiento general: ‘¿Pueden levantar la mano los hablantes ingleses de 6 pies de altura?’, la respuesta es casi instantánea. En este caso, el cálculo es holístico y ya no es coherente.

Con una potencia de 40 qubits, en 2022 podríamos alcanzar la potencia del mayor ordenador existente (Behold Summit de IBM). Por tanto, la ventaja de un ordenador cuántico es hacer cálculos mucho más rápido!
Un ordenador cuántico capaz de gestionar 70 qubits (2< información) de forma controlada puede producir rápidamente 10 mil millones de terabytes de información.
Esta cifra es enorme, de hecho, cada año los usuarios de Internet crean unos 1.000 millones de terabytes de información.
Esta máquina extremadamente potente debe funcionar con algoritmos específicos (algoritmos de Glover, Shor, Brassard, Høyer y Tapp, Farhi, Goldstone, Gutmann, etc.). Estos algoritmos cuánticos permiten llevar a cabo muy rápidamente determinados cálculos ‘muy específicos’ que hoy están fuera del alcance de un ordenador normal.
Tenga en cuenta que un ordenador cuántico no puede ser más rápido que un ordenador clásico para aplicaciones de consumo tales como motor de procesamiento de textos, vídeo, música, etc.
Por tanto, los ordenadores cuánticos, siendo mucho menos versátiles, no se utilizarán como los ordenadores clásicos, y por tanto no estarán destinados al público en general.

Nota: un qubit es un portador físico de información cuántica. Es la versión cuántica de un bit, y su estado cuántico puede ser |0, |1 o una combinación lineal de ambos, un fenómeno conocido como superposición.Qubit Vídeo relacionado:

Conoce al autor, Michael Montero
Michael Montero

Michael Montero es especialista en Astronomía, cuenta con años de experiencia en observatorios y está especializado en avistamiento a media distancia. También ha preparado a algunos grupos de iniciados en astronomía. Una de sus aficiones más importantes es la observación de astros en la naturaleza, que practica cuando sus viajes y trabajo se lo permiten.

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