Por todo el mundo se están llevando a cabo investigaciones para comenzar a construir ordenadores más potentes de los que hay ahora. Esto puede llegar a conseguirse si aumentamos el número de dígitos con los que puede trabajar un ordenador, aparte de 0 y 1, que es como los ordenadores han trabajado desde siempre (sistema binario). Los ordenadores actuales están formados por millones de componentes electrónicos conectados entre sí en circuitos en una placa base (puertas lógicas), de modo que estos componentes van a funcionar de una manera o de otra si lo que reciben es un 0 (que normalmente se identifica con que no hay corriente) o es un 1 (que normalmente se identifica con que sí hay corriente). Siguiendo este razonamiento, si implementamos sistemas en los que la corriente eléctrica que atraviesa las puertas lógicas toma más valores aparte de 0 y 1, aumentamos exponencialmente las posibilidades de trabajo de nuestro ordenador, aumentando así su potencia. Esta es la base de la computación cuántica.
En la computación cuántica, la unidad básica es el cubit, capaz de tomar más de dos valores e incluso más de un valor a la vez, gracias a determinadas leyes de la Mecánica Cuántica. Por lo tanto, un ordenador que trabaje con cubits será más rápido y hará operaciones matemáticas de forma distinta a como lo haga uno que solo trabaje con bits. Los ordenadores cuánticos necesitan trabajar con átomos, lo que dificulta bastante su diseño, dando verdaderos quebraderos de cabeza a científicos de todo el mundo.
Ahora, científicos de la Universidad de Maryland, EEUU, han conseguido diseñar el primer ordenandor cuántico programable, a base de cinco átomos, y por consiguiente cinco cubits, que es capaz de llevar a cabo ciertos algoritmos, y por lo tanto completar diversas operaciones matemáticas. Los cubits son manipulados por láseres, para así alterar su estado cuántico y leer su estado final, además de crear un determinado circuito formado por puertas lógicas. La precisión en los cálculos realizados por la computadora es de un 98%.
El nuevo reto consiste en añadir más cubits al ordenador, incrementando así su potencia, añadiendo más átomos al procesador, o más procesadores, mientras que la estabilidad de estos qubits se mantenga y el ordenador sea programable, obviamente. Todavía hay que esperar a un futuro lejano hasta que se desarrollen los primeros ordenadores cuánticos efectivos, debido a que es bastante complejo el trabajar con distintas cualidades cuánticas de las partículas subatómicas, ya que son bastante inestables. Los átomos necesitan estar aislados para evitar cualquier perturbación por la temperatura o el ruido electrónico, por lo que es bastante difícil controlar un ordenador formado por miles de cubits. Aún así, los expertos afirman que merece la pena seguir investigando, ya que la velocidad de computación de un ordenador cuántico es bastante mayor que la de uno convencional, teniendo diversas aplicaciones en el futuro.
Researches are being carried out all over the world to start building more and more powerful computers. This can be obtained if we increase the number of digits with which a computer can work, appart from 0 and 1, which is the system in which the computers have always worked (binary system). Current computers are made up of millions of electronic components disposed as logic gates connected one another in circuits in a motherboard, in such a way that they act in a different way if they receive a 0 (usually this means there is no current going through) or a 1 (usually this means there is current going through). Following this reasoning, if we design systems in which the electric current going through the logic gates could take more values appart from 0 and 1, we increase exponentially the possibilities in which our computer can work, increasing its power. This is the basis of quantum computation.
In quantum computation, the basic unit is the qubit, able to take more than two values and even more than one value at the same time, thanks to certain laws of Quantum Mechanics. Therefore, a computer working with qubits will be faster and will perform mathematical operations in a different way in comparison to how conventional computers do them. Quantum computers work with atoms, what difficults its design, being a really important issue of research to many groups of researchers.
Now, scientists from Maryland University, USA, have managed to design the first programmable quantum computer, based on five atoms, and consequently, based on five qubits, which is able to carry out certain algorithms and therefore to complete different mathematical operations. Qubits are manipulated with lasers, in order to change their quantum state, read its final state and develop a circuit with logic gates. The precision in the computations which were carried out was of a 98%.
The new challenge consists in adding more qubits to the computer, increasing its power, by adding more atoms to the processing unit or by adding more processing units, while the stability of the qubits is kept and the computer continues being programmable, obviously. We need to wait to a far future until the first programmable computers which are effective could be developed, since it is very complex to work with different qualities of subatomic particles, as they are quite unstable. Atoms need to be isolated in order to avoid any perturbation caused by the temperature or the electronic noise, so it is quite difficult to control a computer formed by thousands of qubits. However, experts state it is worth to continue investigating, as the computation velocity of a quantum computer is quite higher than the one of a conventional computer, having diverse applications in the future.
Para más información / For more information: http://www.abc.es/ciencia/abci-crean-primer-ordenador-cuantico-programable-201608032041_noticia.html
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