INGENIERÍA EN SISTEMAS Y COMPUTACIÓN FÍSICA III

COMPUTADORAS CUÁNTICAS

ROBINSON ALDAIR CUAYAL CUASAPAZ

UNIVERSIDAD DE CALDAS

INGENIERÍA EN SISTEMAS Y COMPUTACIÓN

FÍSICA III

2018

Este ensayo se realiza con el fin de dar una visión hacia el futuro en el campo de la computación y más importante de la humanidad, con las aplicaciones que se obtendrán con esta revolución tecnológica. El campo de aplicaciones para esta tecnología esta solo limitada por nuestra imaginación, lo cual citando a Einstein es infinito, generará una nueva visión en el procesamiento y tratamiento de la información, dará solución a problemas que por la tecnología de la época actual es imposible procesar, se obtendrá una velocidad mayor de procesamiento comparada con los ordenadores actuales, que si se compara es como tener la velocidad de un caballo (ordenadores actuales) y tener la velocidad de un cohete más veloz del mundo (ordenador cuántico), las computadores más modernos y potentes en procesamiento no le harán rivalidad al nuevo tipo de ordenadores, ya que no se trata de que tanto se mejore la tecnología básica de los ordenadores actuales para mejorar su velocidad ya que el principio sobre el que funciona los limita, el cual está basado en estados de 1 o 0 a los cuales se les denomina bit. Los ordenadores cuánticos operan bajo un principio de la física cuántica llamado superposición, el cual en términos coloquiales se trata de que una partícula este en todos sus estados posibles, ya que puede ser 0, 1 o ambos al cual se le ha denominado qubit, lo cual genera un tiempo de respuesta y de procesamiento mucho menor. Entonces la primera diferencia y la principal es que ya no se trabaja con bits si no con qubits.

Como se trabaja con un nuevo concepto se explicará de la forma más sencilla que es un qubit y en qué se diferencia de un bit. Un qubit es una partícula, un átomo el cual se aísla y lo que se realiza es que se intenta asemejar los estados lógicos de 0 y 1 con el spin de un electrón, el cual puede ser ½ como 1 y -½  como 0, y además del qubit tiene un estado intermedio en el cual puede estar en ambos estados, el cual ya se maneja en los conceptos de la probabilidad y la estadística, y la modificación de estos estados del spin se hace con un haz de luz, ya que al observar y medir se cambia el estado del spin, al contrario del bit que se cambia su estado alimentando con corriente o tensión.

Hay muchos escépticos que dicen que esta tecnología no se desarrollara por la complejidad de fabricar, pero hay que resaltar que la física cuántica ya se utiliza en innumerables aparatos tecnológicos como son los celulares, televisores, ordenadores, entre otros, ya que sin los avances logrados en física no hubiese sido posible. Cada uno de los ejemplos propuestos manejan un principio de la física cuántica como el del comportamiento de la luz o de los fotones, el de la acción fantasmal que trata de que, si se modifica el estado de una partícula, la partícula conectada a esta cambiara su estado, lo cual se usa en comunicación. Ahora se va a trabajar unos principios de la física cuántica más emocionantes y con una aplicabilidad que lograra marcar una segunda revolución cuántica, pero para lograr desarrollar el ordenador cuántico conllevara un tiempo más, ya que se trabaja con otras dificultades como por ejemplo el aislamiento de la partícula para que no modifique su estado, y además la cual no se puede observar ya que si se hace se modifica el estado de la partícula por la superposición.

Todo parte de lo más básico, para formar lo  más complejo, no se parte de lo segundo para llegar a lo primero, y para formar lo complejo se tiene que hacer asociaciones con lo sencillo, ejemplo el átomo se asocia con otros átomos para formar moléculas y estos se asocian a la ves para formar compuestos, y estos también se asocian para formar macromoléculas y orgánulos, los cuales también interaccionan para formar células, la cual es la base de la vida, y siguiendo con estas asociaciones, la célula se relaciona con otras células para formar organismos pluricelulares, que a la ves estos también se relacionan para formar poblaciones y que estos se asocian para formar comunidades, el punto al que quiero llegar con este ejemplo es que se parte de algo sencillo, de un concepto, una idea, la cual se trabaja, se asocia con otras ideas para generar algo genial y eso es lo que se tiene con los ordenadores cuánticos, ya se tiene el principio, la idea, solo falta asociarla para generar el producto final.

Otro talón de Aquiles que tiene la tecnología de los computadores convencionales es que para aumentar la capacidad de cálculo, esta se basa en la capacidad de procesamiento en paralelo y los ordenadores que soportan más capacidad son los que tiene mayores celdas de memoria y de numero de procesadores, dando como resultado un cambio lineal con el tamaño del procesador del computador, por lo contrario los computadores cuánticos tiene un crecimiento exponencial con respecto al tamaño del procesador ya que manejan un procesamiento de paralelismo cuántico, dando como resultado un ordenador más compacto y con mejor capacidad de procesamiento.

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