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lunes, 15 de octubre de 2012

EL UNIVERSO DE LOS QUBITS


 
Fuera de nuestro universo computacional macroscópico, donde los bits de información reinan, hay otro universo ( podemos llamarlo paralelo ), el de la física cuántica donde son los QUBIT las estrellas de la información. Gracias a los trabajos de los dos investigadores que han recibido el Nobel de Física 2012 que he detallado en mi anterior publicación, el desarrollo de la computación cuántica como el de una red de internet intergaláctica cuántica ha tomado un nuevo impulso.

Investigadores de IBM revelaron grandes avances en el desarrollo de una computadora basada en la mecánica cuántica, una iniciativa que aprovecha la energía de átomos y moléculas, capaz de aumentar en gran medida la velocidad y seguridad de las computadoras y otros dispositivos. 
Este nuevo tipo de computación utiliza la información codificada en bits cuánticos o qubits, poniendo en funcionamiento una teoría que los científicos han estado discutiendo durante décadas.
"Las propiedades especiales de los qubits permitirán a los ordenadores cuánticos trabajar en millones de cálculos a la vez, mientras que las computadoras personales de escritorio pueden manejar un mínimo de cálculos simultáneos"."Por ejemplo, un solo estado cuántico de 250 qubit contiene más bits de información que la cantidad de átomos que hay en el universo".
"El trabajo que hacemos en el ordenador cuántico no es sólo una experiencia de las fuerzas brutas de la física", dijo en el comunicado Matthias Steffen, científico en jefe del equipo de investigación de IBM, cuyo objetivo es desarrollar sistemas de computación cuántica que puedan ser aplicados a la solución de problemas reales en el mundo.
"Es hora de crear sistemas basados en la ciencia cuántica que llevará el cálculo en los ordenadores a una nueva frontera", agregó. Los investigadores estiman que lograrlo tomará entre diez y 15 años. 
A diferencia de la física clásica, donde los conceptos de onda y partícula están separados, en el universo cuántico se convierten en dos caras del mismo fenómeno, una propiedad que, teóricamente, permite multiplicar las capacidades de las computadoras.
La parte de información más básica que un ordenador actual puede entender es un bit.
Éste es un dígito binario o dos valores, esto es, 0 o 1, que es también una unidad de medida en la computadora que designa a la cantidad elemental de información. 

En el mundo cuántico, esta unidad básica, llamada qubit, puede tener valor 0 o 1 como un bit, pero también poseer dos valores al mismo tiempo, una estructura descrita como una "superposición".
"Esto es lo que permite a los ordenadores cuánticos realizar millones de cálculos a la vez", explicó IBM.
Un problema para los científicos es que los qubits tienen una vida corta de mil millonésimas de segundo, pero IBM logró desarrollar qubits superconductores en "tres dimensiones" que mantienen sus estados cuánticos hasta 100 microsegundos -esto es, dos a cuatro veces más que los registros anteriores.

Siguiendo con este tema, científicos alemanes del instituto Max Planck de óptica han creado la primera ‘red cuántica universal’, un concepto base que podría ser escalable hasta la Internet cuántica e intergaláctica ‘Galnet’.

Esta red cuántica se extiende por dos laboratorios separados 21 metros de distancia, pero los científicos destacan que ya es posible extenderla en distancia y en múltiples nodos.
Cada nodo de la red del Max Planck está representado por un solo átomo de rubidio atrapado dentro de una cavidad óptica reflectante. Estos átomos se comunican entre sí mediante la emisión de un fotón sobre fibra óptica. Cada átomo es un bit cuántico -qubit- en una red que puede enviar, recibir y almacenar información cuántica. La prueba más interesante consistió en utilizar los fotones emitidos para entrelazar los átomos de rubidio. Estos Qubits ‘entrelazados’ serían capaces de reflejar exactamente el estado cuántico de su pareja, de forma instantánea y desde cualquier distancia, consiguiendo una red de latencia cero que posibilitaría la Internet intergaláctica ‘Galnet’ que se espera sustituya a la Internet actual. 

"Ser o no ser ó ambos a la vez". Qubit cuántico
 
"End of transmission".

video

 

2 comentarios:

  1. Decir "Qubit cuántico" es redundante ya que Qubit es por si solo "Bit cuántico".

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    1. Si es correcta la apreciacion de redundancia. Solo es a los efectos de exponer al Qubit en la frase.

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