En este artículo (bastante antiguo) del Scientific American explican en qué consiste la computacion cuántica poniendo como ejemplo monedas. Una moneda normal tiene un estado: o cara (1) o cruz (0), pero en un ordenador cuántico es posible preparar una moneda para que sea, por ejemplo 75% cara y 25% cruz (dos estados) y se decidirá por uno cuando lo midamos. Se puede operar sin medirlos y llevar a cabo cálculos en paralelo, lo que tiene aplicaciones, por ejemplo, en criptografía. Traduzco resumido en #5
Tenemos la moneda cuantica (que representa el qubit). La moneda estara en ese estado de 75% cara y 25% cruz hasta que la midamos, lo que dara lugar a cara con 3 veces mas probabilidad que cruz (esto es como lo del gato de Schrödinger).
Si tuvieramos dos monedas, habria cuatro posibles resultados (1,1), (1,0), (0,1), (0,0). La mecanica cuantica nos deja asignarle un peso cualquiera, el que queramos, a cada combinacion, siempre que el total sume 100, por lo que necesitaremos 3 numeros para definir los posibles estados de dos monedas (el 4° numero viene obligado a que la suma sea 100). Necesitaremos 7 numeros para 3 monedas, 15 para 4, 31 para todos los posibles estados de 5 monedas... Y el sistema se complica rapidamente y crece: para 100 monedas cuanticas se necesitan 1,267,650,600,228,229,401,496,703,205,375 numeros distintos. Esto supera la capacidad de almacenamiento de cualquier dispositivo actual.
¿por que es util, entonces? Casi nada de esa informacion es accesible, aunque 100 monedas contengan toda esa informacion, al leerla cada moneda caera en un estado "clasico" (cara o cruz), con lo que las 100 monedas solo proporcionaran 100 bits de informacion. Pero se pueden manipular las monedas sin tener que medirlas, con lo que estariamos manipulando toda la informacion a la vez. Por ejemplo, darle la vuelta a una moneda, o cambiar dos de sitio, son hechos completamente definidos, aunque no sepamos de que lado estan. Pues bien, lo unico que se necesita para computacion es eso, darles vueltas y cambiarlas de sitio. Si le damos un cuarto de vuelta a una moneda que esta 100% boca arriba, tendriamos una que esta solo 75% boca arriba (y 25% boca abajo). Otros tres cuartos de vuelta y estara 100% boca abajo. Como las 100 monedas cuanticas representan simultaneamente todos los numeros de 100 bits en ese estado cuantico enorme, la computacion se puede llevar a cabo con todos los numeros a la vez. Aqui reside la potencia de la computacion cuantica.
Por ejemplo, un problema basico en criptografia moderna es buscar los factores de enteros muy grandes. En un ordenador normal, lo que se hace es ir dividiendo el entero por todos los numeros menores de su raiz cuadrada, hasta dar con un factor. Cuantos mas digitos tenga el entero, mas tiempo lleva (y crece muy rapidamente). Con un ordenador cuantico, factorizar es chasquear los dedos, porque podemos realizar el test con todos los numeros a la vez y daremos con la respuesta adecuada.
Disennar algoritmos cuanticos que sean eficientes es todo un reto, y solo se conocen algunos, (el mas importante es el algoritmo de factorizacion arriba mencionado). Contruir un ordenador cuantico tambien es dificil, porque los estados cuanticos son muy dificiles de manipular. Esto convierte a la computacion cuantica en uno de los retos intelectuales mas grandes de nuestro tiempo y es un tema tan fascinante que estara en primera linea de la investigacion durante muchos annos.
Tenemos la moneda cuantica (que representa el qubit). La moneda estara en ese estado de 75% cara y 25% cruz hasta que la midamos, lo que dara lugar a cara con 3 veces mas probabilidad que cruz (esto es como lo del gato de Schrödinger).
Si tuvieramos dos monedas, habria cuatro posibles resultados (1,1), (1,0), (0,1), (0,0). La mecanica cuantica nos deja asignarle un peso cualquiera, el que queramos, a cada combinacion, siempre que el total sume 100, por lo que necesitaremos 3 numeros para definir los posibles estados de dos monedas (el 4° numero viene obligado a que la suma sea 100). Necesitaremos 7 numeros para 3 monedas, 15 para 4, 31 para todos los posibles estados de 5 monedas... Y el sistema se complica rapidamente y crece: para 100 monedas cuanticas se necesitan 1,267,650,600,228,229,401,496,703,205,375 numeros distintos. Esto supera la capacidad de almacenamiento de cualquier dispositivo actual.
¿por que es util, entonces? Casi nada de esa informacion es accesible, aunque 100 monedas contengan toda esa informacion, al leerla cada moneda caera en un estado "clasico" (cara o cruz), con lo que las 100 monedas solo proporcionaran 100 bits de informacion. Pero se pueden manipular las monedas sin tener que medirlas, con lo que estariamos manipulando toda la informacion a la vez. Por ejemplo, darle la vuelta a una moneda, o cambiar dos de sitio, son hechos completamente definidos, aunque no sepamos de que lado estan. Pues bien, lo unico que se necesita para computacion es eso, darles vueltas y cambiarlas de sitio. Si le damos un cuarto de vuelta a una moneda que esta 100% boca arriba, tendriamos una que esta solo 75% boca arriba (y 25% boca abajo). Otros tres cuartos de vuelta y estara 100% boca abajo. Como las 100 monedas cuanticas representan simultaneamente todos los numeros de 100 bits en ese estado cuantico enorme, la computacion se puede llevar a cabo con todos los numeros a la vez. Aqui reside la potencia de la computacion cuantica.
Por ejemplo, un problema basico en criptografia moderna es buscar los factores de enteros muy grandes. En un ordenador normal, lo que se hace es ir dividiendo el entero por todos los numeros menores de su raiz cuadrada, hasta dar con un factor. Cuantos mas digitos tenga el entero, mas tiempo lleva (y crece muy rapidamente). Con un ordenador cuantico, factorizar es chasquear los dedos, porque podemos realizar el test con todos los numeros a la vez y daremos con la respuesta adecuada.
Disennar algoritmos cuanticos que sean eficientes es todo un reto, y solo se conocen algunos, (el mas importante es el algoritmo de factorizacion arriba mencionado). Contruir un ordenador cuantico tambien es dificil, porque los estados cuanticos son muy dificiles de manipular. Esto convierte a la computacion cuantica en uno de los retos intelectuales mas grandes de nuestro tiempo y es un tema tan fascinante que estara en primera linea de la investigacion durante muchos annos.
#3, #6, ¡no habeis entendido nada! Si te preguntan, tienes que caer en el estado de si o de no (pero mientras no te pregunten, estas en ambos estados).
#9 no, no es azar. La ventaja en factorizacion es que podrias dividir por varios numeros a la vez pues los estados se superponen, el qubit es tanto 1 como 0. De todos modos, existen tambien algoritmos de correccion de errores para cuando el qubit cambia de estado sin que tu lo quieras (son extremadamente inestables e interaccionan con el medio aunque tu lo intentes evitar). De todos modos, en criptografia estan avanzadisimos.
#8 "o sea por una información, pero no existe de verdad"
Me recuerda a un relato de Stanislaw Lem:"Expedicion sexta,o como Trurl y Clapaucio crearon a un demonio de segunda especie,para vencer al pirata Morron." "Ciberiada"
Bueno, mientras espero la traducción, por si alguien quiere un artículo en castellano de la Revista Invetigación y Ciencia (versión española de Scientic American) sobre informática cuántica, le doy el enlace: http://www.investigacionyciencia.es/Archivos/09-06_Acin.pdf
En las monedas sí, (0,1) no es (1,0) porque distinguimos las monedas. No estoy seguro de que podamos distinguirla en el mundo cúantico. O sea, para monedas cuánticas 1/3 de que las dos sean caras, 1/3 de que cruz y 1/3 de que sean distintas. Y es que con los objetos cuánticos puede pasar como con el dinero de papel: que se sustituye por la tarjeta, o sea por una información, pero no existe de verdad
#5
Pero: Aún así vas a poder leer un sólo resultado cada vez, con lo que necesitas una forma rápida de averiguar si ese resultado te vale o no te vale. Se trata de iterar con el trasto cuántico hasta que por p... casualidad te dé un resultado de los buenos.
Además, lo de manipular el estado cuántico del tema tiene sus limitaciones. No todos los problemas se prestan al tipo de manipulaciones (no penseis mal) posibles. Para el problema en que el invento no se presta, el ordenador cuántico no va a proporcionar ninguna ayuda. Sería un generador de respuestas al azar.
Concretamente el caso de factorizar un número primo no lo tengo muy claro. Oh wait!
Comentarios
Traduccion (resumida, es muy largo)
Tenemos la moneda cuantica (que representa el qubit). La moneda estara en ese estado de 75% cara y 25% cruz hasta que la midamos, lo que dara lugar a cara con 3 veces mas probabilidad que cruz (esto es como lo del gato de Schrödinger).
Si tuvieramos dos monedas, habria cuatro posibles resultados (1,1), (1,0), (0,1), (0,0). La mecanica cuantica nos deja asignarle un peso cualquiera, el que queramos, a cada combinacion, siempre que el total sume 100, por lo que necesitaremos 3 numeros para definir los posibles estados de dos monedas (el 4° numero viene obligado a que la suma sea 100). Necesitaremos 7 numeros para 3 monedas, 15 para 4, 31 para todos los posibles estados de 5 monedas... Y el sistema se complica rapidamente y crece: para 100 monedas cuanticas se necesitan 1,267,650,600,228,229,401,496,703,205,375 numeros distintos. Esto supera la capacidad de almacenamiento de cualquier dispositivo actual.
¿por que es util, entonces? Casi nada de esa informacion es accesible, aunque 100 monedas contengan toda esa informacion, al leerla cada moneda caera en un estado "clasico" (cara o cruz), con lo que las 100 monedas solo proporcionaran 100 bits de informacion. Pero se pueden manipular las monedas sin tener que medirlas, con lo que estariamos manipulando toda la informacion a la vez. Por ejemplo, darle la vuelta a una moneda, o cambiar dos de sitio, son hechos completamente definidos, aunque no sepamos de que lado estan. Pues bien, lo unico que se necesita para computacion es eso, darles vueltas y cambiarlas de sitio. Si le damos un cuarto de vuelta a una moneda que esta 100% boca arriba, tendriamos una que esta solo 75% boca arriba (y 25% boca abajo). Otros tres cuartos de vuelta y estara 100% boca abajo. Como las 100 monedas cuanticas representan simultaneamente todos los numeros de 100 bits en ese estado cuantico enorme, la computacion se puede llevar a cabo con todos los numeros a la vez. Aqui reside la potencia de la computacion cuantica.
Por ejemplo, un problema basico en criptografia moderna es buscar los factores de enteros muy grandes. En un ordenador normal, lo que se hace es ir dividiendo el entero por todos los numeros menores de su raiz cuadrada, hasta dar con un factor. Cuantos mas digitos tenga el entero, mas tiempo lleva (y crece muy rapidamente). Con un ordenador cuantico, factorizar es chasquear los dedos, porque podemos realizar el test con todos los numeros a la vez y daremos con la respuesta adecuada.
Disennar algoritmos cuanticos que sean eficientes es todo un reto, y solo se conocen algunos, (el mas importante es el algoritmo de factorizacion arriba mencionado). Contruir un ordenador cuantico tambien es dificil, porque los estados cuanticos son muy dificiles de manipular. Esto convierte a la computacion cuantica en uno de los retos intelectuales mas grandes de nuestro tiempo y es un tema tan fascinante que estara en primera linea de la investigacion durante muchos annos.
#3, #6, ¡no habeis entendido nada! Si te preguntan, tienes que caer en el estado de si o de no (pero mientras no te pregunten, estas en ambos estados).
es brooomaaa, sois mozos inteligentes...
#10 Gran traducción esa. ¡Cuantas palabras raras!
#9 no, no es azar. La ventaja en factorizacion es que podrias dividir por varios numeros a la vez pues los estados se superponen, el qubit es tanto 1 como 0. De todos modos, existen tambien algoritmos de correccion de errores para cuando el qubit cambia de estado sin que tu lo quieras (son extremadamente inestables e interaccionan con el medio aunque tu lo intentes evitar). De todos modos, en criptografia estan avanzadisimos.
#8, en el mundo cuantico 1,0 es indistinguible de 0,1.
-desea sobreescribir el siguiente archivo
- si, no , si y no
#8 "o sea por una información, pero no existe de verdad"
Me recuerda a un relato de Stanislaw Lem:"Expedicion sexta,o como Trurl y Clapaucio crearon a un demonio de segunda especie,para vencer al pirata Morron." "Ciberiada"
Bueno, mientras espero la traducción, por si alguien quiere un artículo en castellano de la Revista Invetigación y Ciencia (versión española de Scientic American) sobre informática cuántica, le doy el enlace:
http://www.investigacionyciencia.es/Archivos/09-06_Acin.pdf
En las monedas sí, (0,1) no es (1,0) porque distinguimos las monedas. No estoy seguro de que podamos distinguirla en el mundo cúantico. O sea, para monedas cuánticas 1/3 de que las dos sean caras, 1/3 de que cruz y 1/3 de que sean distintas. Y es que con los objetos cuánticos puede pasar como con el dinero de papel: que se sustituye por la tarjeta, o sea por una información, pero no existe de verdad
el que farda tanto que te pregunta cada uno que pasa...
y eso cuantico te ha costao?
¡Para cuando las videoconsolas cuanticas!
#5
Pero: Aún así vas a poder leer un sólo resultado cada vez, con lo que necesitas una forma rápida de averiguar si ese resultado te vale o no te vale. Se trata de iterar con el trasto cuántico hasta que por p... casualidad te dé un resultado de los buenos.
Además, lo de manipular el estado cuántico del tema tiene sus limitaciones. No todos los problemas se prestan al tipo de manipulaciones (no penseis mal) posibles. Para el problema en que el invento no se presta, el ordenador cuántico no va a proporcionar ninguna ayuda. Sería un generador de respuestas al azar.
Concretamente el caso de factorizar un número primo no lo tengo muy claro. Oh wait!
#3 - Entiendes este artículo?
- sí, no, sí y no