La informática
cuántica descansa en la física cuántica sacando partido de
algunas propiedades físicas de los átomos o de los núcleos
que permiten trabajar conjuntamente con bits cuánticos (en el procesador
y en la memoria del ordenador. Interactuando unos con otros estando aislados de
un ambiente externo los bits cuánticos pueden ejecutar cálculos
exponenciales mucho más rápidamente que los ordenadores convencionales.
Mientras que los computadores tradicionales codifican información
usando números binarios (0, 1) y pueden hacer solo cálculos de un
conjunto de números de una sola vez cada uno, las computadoras u ordenadores
cuánticos codifican información como serie de estados mecánicos
cuánticos tales como direcciones de los electrones o las orientaciones
de la polarización de un fotón representando un número que
expresaba que el estado del bit cuántico está en alguna parte entre
1 y 0, o una superposición de muchos diversos números de forma que
se realizan diversos cálculos simultáneamente. En resumen,
hablamos de computadores u ordenadores cuyo comportamiento es determinado de forma
importante por leyes de la mecánica cuántica. El sistema descrito
está formado por bits cuánticos (quantum bits) o qubits,
y pueden ser por ejemplo: núcleos, puntos
cuánticos semiconductores y similares. Algunos visionan computadoras
cuánticas que utilizan este tipo de estado sólido, qubits
(quantum dots), es decir un material nanoestructurado preciso que se podría
considerar como un arsenal de qubits. Pero la producción de ese arsenal
ordenado qubits a nanoescala aislado del exterior puede ser una tarea tecnológica
absolutamente exigente y compleja.
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