Un equipo de teóricos del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología de EE.UU. (NIST, por sus siglas en inglés) ha demostrado que una clase de operación de software, propuesta como una solución a ciertos problemas fundamentales con el hardware de las computadoras cuánticas, no funcionará como algunos diseñadores habían esperado.Hay muchas esperanzas depositadas en las computadoras cuánticas, ya que, en teoría, gracias a su uso de efectos exóticos asociados con la física atómica, serán capaces de realizar proezas de computación con las que resolver enigmas científicos que están más allá de la capacidad de cualquier ordenador de tecnología clásica, incluidas las actuales supercomputadoras.
Un nuevo obstáculo a salvar para lograr diseñar las primeras computadoras cuánticas es el puesto ahora de relieve por el equipo del NIST. En su investigación, estos expertos han demostrado que el software antes citado, ampliamente estudiado debido a su simplicidad y robustez frente al "ruido", es insuficiente para realizar cómputos arbitrarios. Esto significa que cualquier software que esas computadoras utilicen tendrá que emplear soluciones más complejas y de uso más intensivo de los recursos, para asegurar el funcionamiento eficaz de los dispositivos.
A diferencia de los bloques binarios de un ordenador convencional con interruptores de ON-OFF, ó 0-1, los bloques básicos de las computadoras cuánticas, conocidos como bits cuánticos, o qubits, tienen la capacidad, difícil de entender para la mente humana, de existir en ambos estados “ON” y “OFF” simultáneamente, como consecuencia del principio de superposición de la física cuántica. Una vez dominado el principio de superposición, éste debería permitir a las computadoras cuánticas extraer patrones de los resultados de un gran número de cómputos sin realizarlos todos realmente, otro fenómeno que constituye un desafío para la lógica humana.
Un problema, sin embargo, es que los prototipos de los procesadores cuánticos son propensos a los errores causados, por ejemplo, por el "ruido" de los campos eléctricos o magnéticos. Los ordenadores convencionales pueden protegerse contra los errores usando técnicas como la repetición, en la cual, como su nombre sugiere, la información de cada bit es copiada varias veces y las copias se verifican entre sí a medida que avanza el cálculo. Pero esta clase de redundancia es imposible en una computadora cuántica, ya que en ella las leyes del mundo cuántico prohíben duplicar tal información.
Para mejorar la eficacia de la corrección de errores, los investigadores están diseñando arquitecturas de computadoras cuánticas que limiten la propagación de los errores. Una de las formas más simples y eficaces de asegurar esto es el citado método mediante software, que ahora el equipo del NIST ha demostrado matemáticamente como inadecuado para ser usado como sistema único en esa tarea de protección contra los errores. Por tanto, será necesario emplear soluciones más complejas para manejar y corregir los errores.
Información adicional en: http://www.nist.gov/public_affairs/techbeat/tb2009_0407.htm#quantum
No hay comentarios:
Publicar un comentario