En teoría, una computadora cuántica podría ser tan pequeña como una computadora real. Hoy en día no son muy grandes y se construyen a partir de pequeños circuitos o átomos o electrones atrapados. Lo que hace que las computadoras cuánticas sean grandes hoy en día es que para comportarse con la mecánica cuántica, deben protegerse de las interacciones con el entorno (decoherencia). Porque una interacción con un entorno grande conduce a un proceso de medición y, por lo tanto, a perder las propiedades cuánticas deseadas, como estar en varios estados a la vez. Por lo tanto, la mayoría de los sistemas actuales deben enfriarse a 0 casi absoluto y colocarse en un muy buen vacío. Eso es lo que hace que los dispositivos actuales sean grandes. Recientemente, un grupo de Harvard creó qu it con diamantes, que funcionan a temperatura ambiente, así que quizás haya otras opciones. En conclusión, el tamaño de un qubit probablemente podría ser tan pequeño como el tamaño de los bits hoy en día. Sin embargo, estamos hablando de décadas de investigación aquí hasta que estemos allí (diría que un mínimo de 20 años).
¿Qué tan pequeña puede ser una computadora cuántica completamente funcional en teoría?
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El primer problema para responder a esta pregunta es que nadie ha llegado a una definición final de lo que cuenta como una computadora cuántica y qué se debe descontar. Las computadoras cuánticas adiabáticas son para computadoras cuánticas (en general) como las computadoras analógicas para computadoras electrónicas. Luego, está la cuestión de si los qubits macroscópicos (como pares de cuadrados de aluminio repletos de pares de cobre) pueden realmente enredarse de la misma manera que un par de iones.
Sin embargo, se resuelve este primer problema al especificar “hacer todo lo que una máquina de Turing puede hacer”. Sin embargo, esto nos lleva al siguiente problema: ¿esperamos que las computadoras cuánticas se limiten a la computabilidad de Turing? (Véase, por ejemplo, New Scientist, 06-abr-2002, p24).
De hecho, me pregunto si el problema de detención de Turing es un término en un principio de incertidumbre similar a Heisenberg. Es decir, las máquinas de Turing son muy buenas en un parámetro, pero están limitadas por el problema de detención, pero que una computadora cuántica (por ejemplo) podría ser mejor para vencer el problema de detención, pero estar limitado por ese otro parámetro. ¿Cuál podría ser ese otro parámetro? La certeza en el resultado parece encajar (las computadoras electrónicas digitales, si terminan correctamente, garantizan un resultado definitivo, mientras que las computadoras cuánticas, junto con los algoritmos evolutivos, no lo hacen).
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