En cierto sentido, una computadora cuántica sería mejor que una computadora clásica.
Dejame explicar. Una computadora cuántica no es una computadora en el sentido convencional como la imaginamos. No es como una computadora portátil, o incluso una computadora de escritorio. Una computadora cuántica atrapada de iones convencional se parece a:
- ¿Cómo puede un campo cuántico tener una polarización?
- ¿Qué son los datos cuánticos y cómo son útiles?
- ¿La teoría de la computación cuántica está tan adelantada al experimento que ya es inútil desarrollarla más?
- ¿Cómo diferirán las computadoras cuánticas de las computadoras actuales (términos simples)?
- ¿Se podría usar la decoherencia cuántica para probar si una IA es realmente consciente?
E incluso este aparato de aspecto complicado puede manejar solo un pequeño número de ‘bits cuánticos’ o ‘qubits’ que son los iones mismos.
Entonces, ¿cuál es el punto de construir aparatos tan complicados? Un punto de construir esto es que hay ciertas tareas que una computadora cuántica puede resolver de una manera mucho más eficiente que la computadora clásica. Recuerde, si hay un problema que una computadora clásica no puede resolver, entonces una computadora cuántica tampoco puede resolverlo. Una computadora cuántica básicamente utiliza la propiedad de superposición inherente a la mecánica cuántica para acelerar un proceso de resolución de problemas.
Por ejemplo, tome el problema de factorizar números realmente grandes en sus factores primos constituyentes. Clásicamente, el tiempo necesario para realizar esta tarea aumenta exponencialmente con el tamaño del número de entrada. Esto significa que si un número es dos veces más largo que otro, entonces el tiempo necesario para factorizarlo es el cuadrado del tiempo que tardó en factorizar el primero. Por lo tanto, factorizar números realmente grandes requiere una gran cantidad de tiempo en una computadora clásica. Esta propiedad se usa en muchos códigos de cifrado, donde usan números realmente largos que son muy difíciles de factorizar.
Sin embargo, Peter Shor desarrolló un algoritmo en 1994 llamado Algoritmo de Shor. Este es un algoritmo cuántico y utiliza el principio de superposición. El algoritmo es tal que lleva a cabo la tarea de factorizar en números primos en tiempo polinómico, es decir, ahora el tiempo crece de manera polinómica. ¡Esto es mucho mejor que el caso clásico que requería exponencialmente más tiempo! Para exagerar un poco, si se realiza una computadora cuántica completa, podría anular todo el cifrado que usamos hoy, abriendo así todos los sitios como Facebook e incluso información clasificada del gobierno de los EE. UU. Por supuesto, antes de que se pueda hacer tal cosa, aparecerá la encriptación cuántica, que será similar al caso clásico de requerir un tiempo mayor.
Pero yo divago. Una computadora cuántica se puede utilizar para acelerar ciertos procesos. Sin embargo, hay otros usos potencialmente sorprendentes de una computadora cuántica aparte de las cosas informáticas. Por ejemplo, estudiar muchas mecánicas cuánticas corporales es extremadamente difícil de hacer analíticamente, es decir, resolver ecuaciones a mano. Incluso si uno resolviera tales ecuaciones en una computadora, no se pueden simular muchas partículas, ya que eso requiere mucha memoria. ¡Aquí es donde una computadora cuántica puede entrar en juego! ¡Lo esencial de una computadora cuántica son los átomos que comprenden los qubits, y así estudiar sus propiedades le permitirá a uno estudiar muchas físicas del cuerpo!
La computadora cuántica es un campo relativamente nuevo, y tiene mucha física nueva involucrada, ¡así como el potencial de descubrir algo nuevo! Es un área de investigación bastante emocionante, especialmente para los físicos experimentales, porque presenta muchos desafíos nuevos, como controlar los qubits y asegurarse de que se mantengan en el mismo estado durante el tiempo suficiente para realizar las mediciones necesarias. ¡Estoy seguro de que pronto surgirá algo emocionante!
¡Aclamaciones!
