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> Informática cuántica, Que es y como funciona, sus bases
sutura
Publicado: Aug 30 2004, 12:17 PM
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En los ordenadores "clásicos", el material es un semiconductor (como el silicio) del cual aprovechamos sus propiedades electricas; ahora estamos hablando de átomos de fluor o iones de calcio, y nos aprovechamos de sus propiedades cuánticas.

Estas propiedades cuánticas nos permiten almacenar la información no en bits sino en lo que se llama qbits (quantum bits). La idea es que un átomo puede encontrarse, por ejemplo, en dos estados (los llamamos 1 y 0 por mantener la nomenclatura de antes, pero el concepto es totalmente diferente) ó en una superposición de ambos estados. Esta caracterí­stica permite alcanzar velocidades de procesamiento mucho mayores que en los ordenadores "clásicos".

QUOTE (http://www.sociedadelainformacion.com/fisica/ordenadorescuanticos.htm)
Las primeras computadoras allá por los años 50 ocupaban estancias enteras. Habitaciones invadidas de tubos de vací­o y válvulas. Las prestaciones del computador de a bordo de la nave Apolo XIII sacarí­an la sonrisa en un novenario. A medida que han ido evolucionando los ordenadores, estos han ido multiplicando su velocidad entre otras motivos porque han ido reduciendo su tamaño de manera vertiginosa. Pero toda técnica tiene un lí­mite. Los chips actuales contienen millones de componentes electrónicos. Están construidos con nanotecnologí­as que permiten almacenar cientos de ellos en el espesor que ocupa un cabello. Uno de estos componentes es el transistor, fabricado con silicio (semiconductor) y óxido de silicio, aislante de la electricidad. Los ordenadores actuales procesan la información en forma de ceros y unos, según salga electricidad o no, de los transistores. Con un conjunto de tres transistores tenemos ocho posibles combinaciones de ceros y unos, y el sistema estará en uno de esos estados. Sin embargo, cuando los transistores empiezan a ser más y más pequeños, del orden de unos pocos átomos, pierden sus propiedades. Así­ las cosas, se están buscando alternativas para cuando se toque techo.

Una de las opciones que manejan los cientí­ficos, son los ordenadores cuánticos, sugeridos como una posibilidad teórica por Richard Feynman, Nóbel de Fí­sica. Se han desarrollado programas especí­ficos para estos ordenadores que permiten, por ejemplo, buscar información en una base de datos, solo que en vez de indagar verificando uno por uno todos los elementos de la base como en un pc convencional, un ordenador cuántico los comprobarí­a todos a la vez.

Los ordenadores cuánticos almacenan la información en forma de qubits, que son estados cuánticos que representan unos y ceros En un ordenador cuántico el cero y el uno podrí­an corresponder al estado del spin de un átomo o un electrón. Lo extraordinario es que el átomo puede encontrarse en una superposición de ambos estados, es decir, se encuentra en situación 0 y 1 a la vez.

En la teorí­a cuántica, las partí­culas no poseen situaciones y velocidades bien definidas, tienen un estado cuántico, una combinación de ubicación y celeridad que es imposible medir con absoluta precisión. La mecánica cuántica no predice un único resultado de cada observación, predice una probabilidad de que la partí­cula se encuentre en un estado cuántico, según su función de onda. De alguna manera se introduce un componente de azar en el estado de las partí­culas. Es como si la partí­cula se pudiera encontrar en todas las posiciones, en todos los estados cuánticos a la vez. Einstein cuya contribución fue decisiva al desarrollo de la mecánica cuántica y fue recompensado por ello con el premio Nóbel en 1905, siempre se opuso a esta idea, y reflejó de esta guisa sus sentires: €œJamás creeré que Dios juega a los dados con el universo€?.

Paradójicamente Einstein fue uno de los precursores de la nueva fí­sica. En su tesis doctoral sobre el efecto fotoeléctrico, Einstein proponí­a que la luz se comporta en ciertas circunstancias como si estuviera compuesta por partí­culas (fotones). Sabemos que la luz procede en determinadas situaciones como una onda y se advierte en manifestaciones tan cotidianas como el arco iris. Existe una dualidad onda-corpúsculo en la naturaleza que queda plasmada en la formulación de la mecánica cuántica. Como consecuencia de esto se observa el fenómeno de interferencia tanto de ondas como de partí­culas. Si dos ondas interfieren en fase, se refuerzan, mientras que si lo hacen en oposición de fase pueden cancelarse. Lo extraordinario de este fenómeno es que también se produce con partí­culas. En el experimento de la doble rendija de Young, hacemos pasar luz de la misma longitud de onda (mismo color) a través de dos rendijas paralelas. Estas se comportaran como dos fuentes monocromáticas. Al iluminar una pantalla, si la diferencia de los caminos ópticos es tal que las ondas llegan en oposición de fase, estos dos surtidores de luz producirán oscuridad. El resultado es tal que sobre la pantalla se forman un diagrama formado por franjas claras y oscuras.

Idéntico resultado se origina si en vez de iluminar la pantalla con luz monocromática, enviamos electrones de la misma velocidad sobre ella. Habrá franjas donde incidan los electrones en mayor numero y zonas de la pantalla donde no golpee ninguno. Vayamos más lejos, mandemos los electrones de uno en uno de manera muy espaciada. El electrón pasará por una u otra rendija, pero seguiremos distinguiendo el mismo patrón de interferencia. Sin embargo cerremos una rendija primero de tal manera que el electrón solo tenga un camino posible. Los electrones impactan en la pantalla distribuyéndose sin que exista ningún tipo de interferencia. Cerremos la otra rendija y notaremos un comportamiento similar. Solo si las dos rendijas están abiertas a la vez, aunque el electrón pase por una de las dos rendijas (es una partí­cula) se percibe interferencia (se comporta como una onda). Lo que está sucediendo aparentemente, es que el electrón atraviesa las dos rendijas a la vez. Una partí­cula puede estar en varios sitios a la vez o estar permanecer en distintos estados cuánticos. íšnicamente cuando medimos su estado están en uno sólo de ellos.

La hipótesis cuántica describe el estado de los sistemas como una superposición de todos los estados posibles. Esto da lugar a muchas paradojas, una de las más famosas es la del gato de Schrí¶dinger. Éste propuso introducir un gato en una caja cerrada, dentro de la cual se encontraba una cantidad de algún elemento radiactivo que tení­a una probabilidad de desintegrarse de un 50%. En la caja hay también un detector de desintegraciones. Si alguno de los átomos se descompone, el contador activa un circuito que electrocuta al minino. De esta manera el destino del gato está ligada al comportamiento de los átomos, gobernado por las leyes de la fí­sica microscópica, Si se ha producido una desintegración el gato fallece y si no, el felino subsiste. Mientras la caja permanezca cerrada y no hayamos comprobado el estado del gato, el bicho se encontrará en un estado que es la superposición de los dos posibles, o sea, que está a la vez vivo y difunto.

Tal vez no tenga sentido preguntarse por la suerte del animal hasta no abrir la caja, pero mientras tanto esta multiplicidad de estados puede convertir a los ordenadores cuánticos en portentos de potencia y, velocidad. Si tres bits clásicos están en una de las ocho posibles combinaciones de ceros y unos, tres qbits están en los ocho a la vez.

Concretar estas teorí­as en un artefacto fí­sico es algo muy complicado. Los qubits son muy difí­ciles de generar ya que cualquier perturbación (campos eléctricos, magnéticos, luz etc) harí­an que los qubits colapsasen en un solo estado como los pcs convencionales. Uno de los problemas, por tanto serí­a resolver el problema técnico de manipulación de los qbits.

Se han construido ordenadores cuánticos que contienen cuatro qubits; cuatro átomos dentro de una molécula especialmente diseñada de manera que los spins de los núcleos interactúan entre si como qubits. Se utiliza un campo magnético externo para alinear los núcleos atómicos en una dirección, significando un uno, o en sentido contrario, interpretando un cero. De esta manera se consigue que los átomos se reúnan en un único estado cuántico actuando sincronizadamente. Se han conseguido logros prometedores; se ha operado la suma 1 más 1, ejercicio nada trivial en este caso, y aunque se esté todaví­a en la infancia de la cibernética cuántica es posible que se halle en el buen camino.

Tal vez la mejor interpretación de los fenómenos tratados la expresase Werner Heisenberg (1901-1976) Fí­sico alemán, autor del principio de incertidumbre (uno de los fundamentos cuánticos): Todas las cualidades del átomo de la fí­sica moderna, que sólo puede simbolizarse mediante una ecuación en derivadas parciales en un espacio abstracto multidimensional, son inferidas; no se le puede atribuir directamente propiedad material alguna. Así­ pues, cualquier representación suya que pueda crear nuestra imaginación es intrí­nsecamente deficiente; la comprensión del mundo atómico de ese modo primario y sensorial... es imposible


QUOTE (http://www-5.ibm.com/es/press/notas/2000/agosto/ordenadorcuantico.html)
[...]"La computación cuántica comienza cuando la ley de Moore llega a su lí­mite. De acuerdo con dicha ley, está previsto que los circuitos continúen una miniaturización progresiva hasta el año 2020, cuando alcanzarán el tamaño de los átomos y las moléculas", explica Isaac L. Chuang, director del equipo de investigadores de IBM y de las universidades de Stanford y Calgary que han trabajado en el proyecto. "De hecho, los elementos básicos de las computadoras cuánticas son los átomos y las moléculas".

Este tipo de ordenadores se fundamentan en las propiedades cuánticas de los átomos o de sus núcleos, lo que les permite trabajar conjuntamente como 'bits cuánticos' o 'qubits' para formar la memoria y el procesador del ordenador. Los qubits interactúan unos con otros y pueden realizar ciertos tipos de cálculo avanzado con una velocidad exponencialmente mayor que los ordenadores actuales.

El nuevo ordenador cuántico desarrollado por IBM contiene cinco qubits -cinco átomos de flúor dentro de una molécula especialmente diseñada de forma que las rotaciones de sus núcleos pueden interactuar las unas con las otras como qubits, ser programadas mediante pulsos de radiofrecuencia y ser detectadas con instrumentos de resonancia magnética nuclear similares a los utilizados en hospitales y laboratorios quí­micos-. Ordenadores cuánticos anteriores -creados por equipos dirigidos por Chuang- contení­an dos qubits (el primero, desarrollado en la Universidad de California - Berkeley en 1998) y tres qubits (desarrollado por IBM en Almadén también en 1998). En la primera mitad de este año, los investigadores del Laboratorio Nacional de Los í?lamos han anunciado que han conseguido coherencia cuántica con una molécula de siete qubits, aunque no han utilizado esta molécula para resolver ningún tipo de problema computacional ni desarrollar un algoritmo cuántico.

Utilizando la molécula de cinco qubits, el equipo de Isaac L. Chuang resolvió de un solo paso un problema matemático que precisa varios ciclos con ordenadores convencionales. El problema, denominado "order-finding" (encontrar el orden), consiste en determinar el periodo de una función particular, lo que constituye el centro de muchos otros problemas matemáticos que se utilizan en aplicaciones importantes tales como la criptografí­a.

El problema de "encontrar el orden" puede ser descrito de la siguiente forma: se considera un número elevado de habitaciones y un número igual de pasillos entre ellas en los que se puede circular en un solo sentido; algunos de estos pasillos pueden ser circulares y acabar en la misma habitación de la que salen. Una persona que se moviese por este "laberinto" acabarí­a tarde o temprano por volver a la habitación de origen. El problema es calcular, con un número bajo de consultas, el número mí­nimo de pasillos por los que tiene que circular esta persona antes de volver a la habitación inicial. El ordenador cuántico de cinco qubits resuelve cualquier caso de este problema en una sola fase, mientras que con la informática convencional puede ser necesario realizar hasta cuatro pasos.

El potencial de la informática cuántica es tremendo y ha habido un gran progreso en los últimos años, pero aún quedan muchos retos por delante y muchos problemas por resolver. El ordenador de cinco qubits de IBM es un instrumento de investigación y quedan muchos años por delante antes de que los ordenadores cuánticos puedan ser comercializados, puesto que tendrí­an que constar de varias docenas de qubits para estar en condiciones de resolver problemas difí­ciles del mundo real.

"El resultado que hemos obtenido nos hace confiar en el futuro y ya podemos entrever cómo la informática cuántica va a transformarse en una tecnologí­a útil", comenta Chuang. "Los ordenadores cuánticos serán capaces de resolver en cortos periodos de tiempo problemas tan complejos que los superordenadores más desarrollados de hoy en dí­a no podrí­an afrontar incluso aunque trabajasen en ellos durante millones de años".

Según Chuang, las primeras aplicaciones prácticas serán probablemente como coprocesadores para funciones especí­ficas, como búsquedas en bases de datos y resolución de problemas matemáticos. Otras funciones como proceso de textos o navegación por Internet no son adecuadas para las capacidades de los ordenadores cuánticos.


Ignacio Cirac es una de las figuras de la computación cuántica, una idea muy sólida a nivel teórico pero con multitud de retos experimentales pendientes. En unos treinta o cincuenta años se espera que esta tecnologí­a sea la base de la información. A un plazo más corto, se adivina ya el desarrollo de la criptografí­a cuántica.

QUOTE (http://milenio.heraldo.es/hemeroteca/239/html/entrevista.html)
Pregunta.€“¿Cómo podrí­amos definir un computador cuántico?
Respuesta.€“Es como un computador normal pero que utiliza otras leyes para obtener los resultados. Los ordenadores normales utilizan las leyes de la fí­sica clásica, las mismas que nos explican cómo se mueven los coches o por qué se caen los objetos. Las leyes cuánticas, por el contrario, pertenecen al mundo de lo microscópico. El computador cuántico es el que hace uso de las propiedades de la mecánica cuántica para funcionar.

P.€“¿Qué retos pendientes tiene esta tecnologí­a?
R.€“Son fundamentalmente experimentales. Necesitamos encontrar sistemas en los que se puedan implementar suficientemente bien las ideas de los ordenadores cuánticos. Al principio de la computación clásica, se pensaba que un ordenador tení­a que ser algo sumamente grande, y eso no resultaba operativo. Ahora estamos más o menos en el mismo punto. Conocemos muy bien las leyes que permiten hacer computación utilizando la mecánica cuántica, y están demostradas, pero sólo sabemos construir modelos simples con sistemas que cuestan mucho esfuerzo y dinero.

P.€“¿Con qué sistemas se han hecho pruebas?
R.€“Se han ensayado varios sistemas, pero con los que se ha logrado algún éxito es con sistemas óptico-cuánticos, es decir, luz interaccionando con átomos.

P.€“Hoy, construir así­ un sumador básico es todo un reto. ¿Cuándo llegaremos a ver algo útil?
R.€“La clave de estos sistemas es que la mecánica cuántica permite hacer cosas que son imposibles con la mecánica clásica. Esta filosofí­a es la que soporta los computadores cuánticos, pero también la comunicación y la criptografí­a cuánticas. En este momento se está desarrollando la teorí­a, y se están llevando a cabo algunos experimentos. Esperamos que en treinta o cincuenta años esta tecnologí­a sea la base de la información. Todaví­a es un desarrollo muy teórico, y por eso en ella están trabajando sobre todo fí­sicos.

P.€“Si falta tanto por hacer, ¿no puede ser que mucha propaganda responda sólo a la búsqueda de financiación?
R.€“En parte sí­, como ocurre con otros grandes proyectos de los últimos años, como el computador óptico o la fusión nuclear. La idea de la computación cuántica es una idea muy sólida, pero si alguien afirma que tendremos un ordenador cuántico en cinco años, está faltando a la verdad. Lo que sí­ es cierto es que hay que continuar la investigación. Siempre ocurre que la investigación trae muchas sorpresas. En este caso, además, hay un objetivo claro, que puede cambiar la sociedad.

P.€“¿Qué objetivos podemos plantearnos a corto plazo?
R.€“La criptografí­a cuántica, que se está ensayando ya, permite enviar mensajes secretos que no pueden ser descifrados, e incluso se puede saber con total seguridad si los mismos han sido interceptados o no.

P.€“Lleva varios años trabajando y viviendo en el extranjero. ¿Es porque en España no se puede investigar adecuadamente en este campo o porque un cientí­fico debe sentirse, en cierto modo, ciudadano del mundo?
R.€“En mi caso particular, fui a Innsbruck porque allí­ habí­a un centro de investigación lí­der mundial en este campo. Si yo fuera americano, también habrí­a ido a Innsbruck a trabajar. Lo cual no quita para que otros muchos investigadores españoles no tengan la posibilidad de investigar aquí­ después de una estancia en el extranjero.


Otra entrevista a Cirac:

QUOTE (http://www.muyinteresante.es/canales/muy_act/entrevi/entrevis12/entrevis.htm)
€“ ¿Qué es exactamente un ordenador cuántico?

€“ Es una máquina que, a diferencia de los computadores clásicos, utiliza las leyes de la mecánica cuántica para resolver problemas. Son leyes muy raras que hasta hace muy poco se usaban para crear paradojas y que han resultado atractivas para la filosofí­a de la ciencia. Pero a partir de los estudios de Planck y de Schrí¶dinger, se comenzó a averiguar que se podí­an aplicar a la computación.

€“ ¿Cuáles son estas leyes y por qué son tan raras?

€“ Una de ellas dice: €œlas cosas no están definidas, a menos que las observes€?. Por ejemplo: la Luna no está en su lugar hasta que yo no la observe. Otra ley argumenta: €œUn gato puede estar vivo y muerto a la vez€?. Y una tercera, resultado de la unión de la primera ley y de la segunda, expresa que: €œun gato deja de estar vivo y muerto a la vez cuando uno lo observa. En ese momento o está vivo, o está muerto. Pero si no se le observa, su estado no está definido€?. Una cuarta ley afirma: €œuna partí­cula puede pasar por dos agujeros a la vez, dos agujeros que pueden estar en cualquier sitio€?. Para probar esta cuarta ley se usaron fulerenos €“moléculas de carbón€“ cuya estructura es como un balón de fútbol. Y se demostró que era cierta. Conviene señalar que estas leyes sólo son válidas en la mecánica cuántica. Es decir, en el mundo microscópico, en el macroscópico las imperfecciones son mayores.

€“ ¿Con respecto a esta cuarta ley, el átomo pasa por dos agujeros a la vez porque se divide?

€“ Eso es lo difí­cil de averiguar, porque cuando pasa por los dos agujeros a la vez su estado no está definido. Es decir, tú no estás observando. Pero en el momento en el que tú lo observas, sólo puede pasar por un sitio a la vez. Esto, que resulta tan raro, ocurre y ha dado lugar a muchas paradojas y experimentos. En el futuro se espera poder transmitir información utilizando esta ley y las otras tres que le he mencionado.

€“ ¿Podrí­a decirnos tres palabras básicas para la comprensión elemental de la fí­sica cuántica?

€“ La primera palabra serí­a: superposición o la posibilidad de tener dos propiedades distintas, y al mismo tiempo, en un mismo objeto. Algo puede ser de color amarillo y verde a la vez en universos distintos o superpuestos. O lo que es lo mismo, un átomo puede estar en dos sitios a la vez, en un estado de superposición. La segunda palabra serí­a entrelazamiento, para lo cual se necesitan dos sistemas y el estado de esos dos sistemas debe ser una superposición. Un ejemplo: tienes dos monedas. Cada moneda puede estar en cara, en cruz o en estado de superposición, es decir, en cara y cruz a la vez o ni en cara, ni en cruz. Si tienes las dos monedas en cara, tienes un estado entrelazado. Pero al mirar a una de estas monedas, ella decide si quiere estar en cara o en cruz. La tercera palabra serí­a medida u observación porque cuando observas el objeto, éste cambia. Al mirarlo lo modificas. Cuando lo miras lo ves siempre en cara o en cruz.

€“ Usted es uno de los mayores especialistas del mundo en la Teorí­a del Entrelazamiento. ¿En qué consiste esta teorí­a, y por qué es necesaria para la construcción de un ordenador de qubits €“los bits cuánticos€“ y para el desarrollo de su criptografí­a?

€“ El entrelazamiento sólo existe cuando aplicamos las leyes que le acabo de señalar a dos objetos. Nunca cuando se aplican a un solo objeto. ¿Por qué? Pues porque estos dos objetos se hallan en un estado cuántico o lo que también se denomina situación. Imagine que usted tiene un haz de láser del que salen fotones entrelazados y de dos en dos. Cada uno de estos dos fotones va, a través de fibra óptica, en una dirección. Usted se halla en el lugar en donde se queda uno de los fotones, y yo, con un detector, en el lugar al que llega el otro. Cuando los dos fotones lleguen a sus destinos, si yo realizo algo sobre mi fotón, el otro se enterará, aunque entre ellos no haya un ví­nculo que conozcamos. Por otro lado, nadie podrá intervenir en nuestra comunicación porque los fotones se percatarí­an inmediatamente y se autodestruirí­an. Es decir, su estado de entrelazamiento se destruirí­a al ser observados. Esto nos indica lo puros que son estos estados.

€“ Entonces casi se podrí­a decir que esos dos fotones entrelazados se comunican telepáticamente.
€“ Al igual que, en cierto sentido, dos personas con un inmenso muro en medio pueden comunicarse telepáticamente, lo mismo ocurre con los fotones entrelazados que se comunican, pese a que no conozcamos ví­nculo entre ellos.

€“ Además de la aplicación criptográfica, ¿hay alguna más?

€“ La intención es aplicarla a la computación cuántica, con el fin de obtener la mayor eficacia, a través de los estados entrelazados de varias partí­culas, en este caso de átomos y fotones. En la actualidad, existen algoritmos para resolver problemas de computación. Con ellos y con la mecánica clásica tardamos cierto tiempo en hacer los cálculos. Pero si se utilizan las leyes de la mecánica cuántica para resolver los problemas en los algoritmos, tardarí­amos mucho menos tiempo. Un ordenador cuántico resolverá en un minuto problemas que hoy, con uno clásico, tardarí­an millones de años en solucionarse.

€“ ¿Se ha utilizado ya la Teorí­a del Entrelazamiento con algún fin práctico?

€“ Hoy tiene una gran utilidad en la criptografí­a cuántica. Se usa con éxito para enviar mensajes secretos pero sólo con una distancia máxima de sesenta kilómetros. Y ha funcionado con el experimento que le acabo de relatar.

€“ ¿Cuáles son las mayores dificultades para construir un ordenador cuántico?

€“ El uso de las leyes de la mecánica cuántica y el dominio del mundo microscópico, en el que éstas se desarrollan. Es un mundo que hay que controlar perfectamente para poder avanzar en este camino. Hoy no somos capaces de dominarlo y de controlarlo. Se ha hecho un ordenador cuántico de dos átomos muy pequeñitos, alguno de tres. Pero se requiere un ordenador con millones de átomos para que sea útil en computación. Un ordenador clásico está formado por bits, uno cuántico está formado por bits cuánticos. Un átomo es un bit cuántico, al que también se llama qubit. Para que ese ordenador exista, deberemos esperar algunos años.

€“ ¿Entonces el anuncio que IBM ha hecho sobre el nacimiento del primer ordenador de qubits no es real?

€“ Para tener un ordenador cuántico se necesita un gran laboratorio, y en él, una cámara de vací­o en la que hoy hay tres, cuatro o, como mucho, cinco átomos. En ese laboratorio también deberá haber láseres y muchas lentes, entre otras cosas. Lo que trato de explicar es que no existe, todaví­a, un ordenador de qubits. IBM lo único que ha creado es un sistema con tres o cuatro átomos, como máximo, cinco. En el ordenador que han presentado se pueden dar superposiciones, pero los estados no están entrelazados, y el entrelazamiento es una de las propiedades necesarias para crear un ordenador cuántico.¿Cómo serán en un futuro?, ¿qué forma tendrán? Aún es pronto para saberlo.

€“ ¿Qué más se necesita para crear un ordenador de qubits?

€“ Un ordenador cuántico necesita una gran habitación, en la que tiene que haber una cámara de vací­o muy localizada. También requiere de láseres y de muchas lentes; la óptica es esencial en la computación cuántica porque el láser se ha de enfocar con muchas lentes microscópicas. Si tenemos todo esto y la tecnologí­a necesaria para crear el vací­o en la cámara, el siguiente paso es conseguir que tres, cuatro o cinco átomos estén en esa cámara de vací­o. Si lo logramos, que es muy difí­cil, nos comunicaremos con ellos a través de los láseres. El láser, como si de un espejo se tratara, pondrá los átomos en cara, en cruz o en estado de superposición. Cuando tú ves los átomos, ellos se posicionan para darte el resultado de la computación. Cuando estos átomos ya están preparados para recibir el láser, nosotros debemos estar preparados también para poder cambiarlos o posicionarlos de distinto modo, de acuerdo a las necesidades de la operación. Pensad que un átomo tiene infinitas posibilidades y que, en consecuencia, las operaciones computacionales también son infinitas. Hoy existen tres algoritmos cuánticos que son mejores que los clásicos. Con ellos se hacen operaciones que son imposibles con los ordenadores clásicos, pero hay que descubrir más. Los informáticos crean estos algoritmos y nosotros, los fí­sicos teóricos, estudiamos cómo aplicarlos a los átomos y tratamos de que éstos se comporten como un ordenador. Por último, los matemáticos estructuran con su lenguaje estas teorí­as, algo en lo que también participamos los fí­sicos teóricos. Con la mecánica clásica metemos la cifra 5 en el ordenador y éste nos da un resultado. La mecánica cuántica nos permitirí­a hacer la declaración de la renta en un segundo, de hecho podrí­amos hacer varias en ese tiempo porque se pueden acometer muchos cálculos a la vez con una sola operación.

€“ ¿Qué proyectos compiten hoy para crear un ordenador cuántico?

€“ Casi todos se realizan con átomos. En uno de ellos se desarrolla un ordenador cuántico hecho con átomos en trampas e interaccionado con láseres. Otro desarrolla este ordenador con átomos en espejos, que también están dentro de la cámara de vací­o. Los átomos se miran unos a otros y se comunican mirándose al espejo o, lo que es lo mismo, a través del reflejo o luz que es absorbida por el otro átomo. Un tercer proyecto lo elabora con electrones. En este caso, se trata de sistemas sólidos que no están dentro de la cámara de vací­o pero sí­ sobre una superficie enfriándose a temperaturas cercanas al cero absoluto. Por ellos se hacen pasar unas corrientes muy estables.

€“ ¿Cuál es el papel que puede desempeñar España en el desarrollo de la mecánica cuántica?

€“ España posee algunas de las mejores facultades del mundo para estudiar fí­sica. Pero la mecánica cuántica requiere una gran inversión en tecnologí­a y en formación de profesionales, algo que en España no se da. Espero que las cosas vayan mejor ya que, en este momento, existen muchos cientí­ficos que tras hacer el doctorado aquí­ se han ido al extranjero para especializarse, y al retornar no han encontrado trabajo. La endogamia que existe en la universidad española es terrible y no soy optimista al respecto. En otras universidades del mundo también se da esta problemática, pero a un nivel inferior.

€“ La fí­sica cuántica parece hallarse muy cerca de las artes que cultivan el espí­ritu. ¿Cuál es su relación con la música?

€“ La música es sonido, el sonido se describe con ondas y en la mecánica cuántica se puede describir todo en término de ondas. Algunas de las propiedades que ocurren en el sonido también suceden en la mecánica cuántica. La música resulta un arte muy cercano a ésta.

€“ ¿Y después de la música?

€“ La literatura, en particular la mitologí­a griega. Algunos de los efectos que se han descubierto en mecánica cuántica están basados en relatos mitológicos, como el de Sí­sifo, un personaje al que los dioses castigan obligándole a cargar una piedra hasta el pico de una montaña. Cuando alcanza la cumbre, la piedra se le cae y todo vuelve a comenzar. El Enfriamiento de Sí­sifo es un efecto fí­sico que ocurre al enfriar átomos, que suben y luego vuelven a empezar desde el principio. El Efecto Zenón es otra de las consecuencias de la relación entre la mitologí­a griega y la mecánica cuántica. Zenón decí­a que nada se mueve, y lo explicaba con el ejemplo de una flecha. Decí­a que, al ser lanzada, ésta tení­a que recorrer la mitad de la distancia antes de llegar a su objetivo, y antes debí­a recorrer la mitad de la mitad de la distancia y así­ sucesivamente. En mecánica cuántica si tú miras a un átomo, lo mantienes en cara, cuando dejas de mirarlo, el átomo comienza a recorrer un camino, como la flecha, para situarse en cruz, pero tú lo vuelves a mirar y lo colocas de nuevo en cara. Nosotros estamos tratando de dominar este efecto y también el contrario, es decir, el de no mirarlo para que cambie de estado.

¿Por qué es tan difí­cil comprender el funcionamiento de las nuevas tecnologí­as, si son una prolongación de nuestras mentes?

€“ Son una prolongación de nuestro cuerpo, de nuestra mente, pero ¿acaso comprendemos y entendemos nuestras mentes?

€“ ¿Qué ordenador tiene en casa?
€“ Uno algo usado con el programa Windows 95.


Hay información a palos, ha quedao algo muy tocho denso y pesado, pero si lees un poko cada dia veras que bien.

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maik
Publicado: Sep 4 2004, 02:21 PM
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Una verdadera joya de post sutura!, hay que reconocerte el trabajo de búsqueda y recopilación de información, y aunque como tu dices, tal vez haga falta un par de dí­as para leerselo entero wink.gif , al final merece la pena y se aprenden muchas cosas nuevas... thumbsup.gif

salu2


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sutura
Publicado: Sep 4 2004, 02:29 PM
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Weehuu !!!! biggrin.gif Gracias maik.






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