El salto hacia la informática cuántica es inminente.
A medida que evoluciona la tecnología, aumenta la escala de integración y caben más transistores en el mismo espacio; por lo que se fabrican microchips cada vez más pequeños. Sin embargo, existe un límite en el cual dejan de funcionar correctamente. Cuando se llega a la escala de nanómetros, los electrones se escapan de los canales por donde deben circular. A esto se le llama efecto túnel. En consecuencia, la computación digital tradicional no tardaría en llegar a su límite, puesto que ya se ha llegado a escalas de sólo algunas decenas de nanómetros.
La informática cuántica descansa en la física cuántica sacando partido de algunas propiedades físicas de los átomos o de los núcleos que permiten trabajar conjuntamente con bits cuánticos (en el procesador y en la memoria del ordenador. Interactuando unos con otros estando aislados de un ambiente externo, los bits cuánticos pueden ejecutar cálculos exponenciales mucho más rápidamente que las computadoras convencionales. Un qubit puede adoptar muchos estados a la vez, y no sólo el estado “0” ó el “1”. Los físicos cuánticos lo denominan superposición, y potencialmente se da un número infinito de superposiciones posibles. Un q-bit podría adoptar simultáneamente todos los colores del espectro, por lo que ordenador cuántico podría realizar muchos cálculos al mismo tiempo.
La idea de computación cuántica surge en 1981, cuando Paul Benioff expuso su teoría para aprovechar las leyes cuánticas en el entorno de la computación.
Procesador cuántico de estado sólido
El equipo de investigadores estadounidense dirigido por el profesor Robert Schoelkopf, de la universidad de Yale, que ya en 2007 había desarrollado el Bus cuántico, creó el año pasado el primer procesador cuántico de estado sólido, con capacidad para realizar sólo unas pocas tareas muy simples, como operaciones aritméticas o búsquedas de datos. La comunicación en el dispositivo se realiza mediante fotones que se desplazan sobre el bus cuántico, circuito electrónico que almacena y mide fotones de microondas, aumentando el tamaño de un átomo.
Los científicos auguran que el futuro de la informática está en una gotita de cloroformo. Esta computadora cuántica está basada en los átomos de hidrógeno y cloro del cloroformo. Con ella ya han logrado ordenar y buscar en una lista desordenada de datos.
Aplicaciones
En busca de herramientas más poderosas para descifrar códigos o explorar bases de datos grandes, empresas informáticas como IBM y Hewlett Packard ya están formando equipos de investigadores para trabajar con una generación de sistemas informáticos cuánticos que puedan entrar en funcionamiento en los próximos años.
‘Instantánea’ de Internet
Una aplicación práctica para tal algoritmo de búsqueda podría ser el aumento de la velocidad para encontrar una palabra entre todos los datos almacenados en Internet. No hace mucho, los investigadores de IBM hicieron una especie de instantánea de toda la red, más de ocho billones de bytes en datos. Para buscar la palabra utilizando un ordenador convencional se precisaría todo un mes. Pero utilizando un ordenador cuántico sencillo sólo se necesitarían 27 minutos.
Un grupo de científicos internacionales integrado por profesionales de la Universidad de Princeton (Estados Unidos), Universidad de Oxford (Inglaterra) y del departamento de Energía de los Estados Unidos, realizó un nuevo avance hacia la informática cuántica, demostrando lo que han denominado como “miniaturización de la memoria informática”. Se ha logrado almacenar una cantidad de datos durante casi dos segundos, en el núcleo de un átomo.
Video en YouTube: http://www.youtube.com/watch?v=o7IT9InuJWg