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La computadora cuántica
Otro pasito hacia la computadora cuántica se ha dado recientemente por un grupo de científicos del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley quienes han logrado almacenar y recuperar, con éxito, información dentro de un núcleo atómico.
Cristales de silicio con alta calidad de pureza y controlados isotópicamente fueron tratados con gran exactitud con átomos de fósforo. La información fue procesada en los electrones del fósforo, transferida al núcleo y, posteriormente, recuperada nuevamente en los electrones.
Los autores del trabajo fueron coordinados por John Morton de la Universidad de Oxford ye lresto del equipo fue conformado por Thomas Schenkel, Eugene Haller y Joel Ager del Laboratorio de Berkeley, Richard Brown, Brendon Lovett y Arzhang Ardavan de la Universidad de Oxford, y Alexei Tyryshkin, Shyam Shankar y Stephen Lyon, de la Universidad de Princeton.
La mecánica cuántica tiene ciertas propiedades exclusivas del mundo de lo muy pequeño, que no se conocen a nivel macrocosmos y son unas propiedades tan extraordinarias, que una computadora cuántica realizaría tareas a velocidades miles de millones de veces mayores que las más potentes supercomputadoras actuales (...many billions of times faster than the most powerful supercomputers of today)(*), por lo que, una computadora cuántica, realizaría tareas imposibles de llevar a cabo con nuestras computadoras tradicionales.
El lenguaje de la computadora clásica está basado en la numeración binaria, es decir, sólo se utilizan dos dígitos: 0 (cero) y 1 (uno), haciendo las veces de un switch con dos posibles valores: desconectado (0) ó conectado (1). Así, la equivalencia del dígito binario en el modelo cuántico sería de acuerdo a la carga del electrón: 0 (sin carga) y 1 (con carga).
Para el arreglo descrito, se utiliza una propiedad cuántica intrínseca de ciertas partículas llamada "espín" que consiste en que se comportan como si fueran un pequeño imán en forma de barra, de tal manera, que la dirección del espín puede ser "hacia arriba" o "hacia abajo", lo que conforma el "sistema binario" necesario para la analogía de ceros y unos.
Todavía, el sistema cuántico cuenta con una ventaja adicional que no tiene el sistema clásico: se refiere al estado de superposición cuántica que consiste en un estado del espín de "hacia arriba" y "hacia abajo" simultáneamente, propiedad que le permite aumentar la capacidad de almacenamiento de información de forma exponencial en el bit cuántico o "qubit".
Tomando en cuenta que un byte de datos clásico puede ser representado por una de las posibles combinaciones de ocho dígitos de unos y ceros, excluyentes una de las otras, el byte cuántico o "qubyte", puede utilizarse representando las ocho combinaciones por separado o simultáneamente por lo que resulta en un número muy elevado de combinaciones posibles con su directamente proporcional incremento en la capacidad de almacenaje de información.
La última ventaja adicional de las operaciones cuánticas, consiste en que, gracias al entrelazamiento cuántico, el dispositivo puede realizar operaciones simultáneas con las ocho combinaciones del gubyte.
(*) En USA, un billón equivale a mil millones de nuestro Sistema Métrico Decimal, así, many billions (muchos billones) se traduce como "muchos miles de millones".
Lectura recomendada: News bits about qubits: scientists store and retrieve data inside an atom
Salud
Valram
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