La teoría de la información cuántica es el estudio de la computación y los algoritmos realizados en sistemas de mecánica cuántica, o conjuntos de qubits (bits de mecánica cuántica). Las aplicaciones del mundo real son absolutamente vastas. De hecho, casi todo el campo está dedicado a resolver problemas con alguna aplicación, debido a su relación con la tecnología de la información (que generalmente se considera un medio para algún fin).
De todos modos, nombraré algunos ejemplos. El algoritmo cuántico más famoso fue desarrollado por Peter Shor. El algoritmo de Shor sirve para encontrar los factores primos de algún número. Esto puede no parecer interesante al principio, pero el criptosistema RSA, uno de los criptosistemas más seguros y comúnmente utilizados en la era moderna, puede romperse con la factorización de grandes productos de primos. Afortunadamente, las computadoras clásicas solo pueden realizar esta operación en un tiempo muy largo (con una escalabilidad exponencial). El algoritmo de Shor lo reduce a algo que se escala como un polinomio, que es MUCHO más fácil de alcanzar.
¿Qué significa esto? La teoría de la información cuántica ha producido la clave para romper una de las cifras más importantes del mundo. Todo lo que necesitamos ahora es que el lado experimental / diseñado se ponga al día.
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Otro ejemplo es el Algoritmo de búsqueda de Grover, que proporciona una velocidad cuadrática sobre el mejor algoritmo clásico posible para la búsqueda aleatoria. Las solicitudes para esto son obvias.
Richard Feynman también señaló correctamente que una computadora cuántica, o una computadora construida con qubits, sería mucho mejor para simular sistemas cuánticos que una computadora clásica. Ya se han desarrollado algoritmos cuánticos eficientes que simulan tanto sistemas fermiónicos como bosónicos, ¡muy útil para los físicos!
Todo esto parece maravilloso, pero la inmensa tarea de construir una computadora cuántica útil aún está muy lejos. ¡Manténganse al tanto!
