Los primeros ordenadores se hicieron con ruedas dentadas, hace varios siglos. Tras la Segunda Guerra Mundial, se hicieron con v\u00e1lvulas de radio. Poco despu\u00e9s se empezaron a usar diodos y transistores, eligiendo para ambos las diferencias de conductividad el\u00e9ctrica entre los niveles energ\u00e9ticos de valencia y de conducci\u00f3n en los semiconductores dopados. El c\u00e1lculo se restringi\u00f3, voluntariamente a bits binarios, o y 1. <\/p>\n
La raz\u00f3n es muy sencilla: La aritm\u00e9tica binaria es sencilla, segura y reproducible. Y lenta.<\/p>\n
La \u00fanica forma de acelerarla es el c\u00e1lculo paralelo: muchos ordenadores haciendo c\u00e1lculos simult\u00e1neos que luego se suman para avanzar en el tiempo. En 1982 al genio de la f\u00edsica cu\u00e1ntica, Richard Feynman se le ocurri\u00f3 que el c\u00e1lculo paralelo se pod\u00eda hacer dentro de los chips utilizando la idea de que los sistemas cu\u00e1nticos se pueden acoplar a nivel electr\u00f3nico, mediante una suma de dos o m\u00e1s amplitudes de onda. La probabilidad de la medida final es el cuadrado de esa suma, que contiene un t\u00e9rmino de interacci\u00f3n, que puede ser negativo, cero o positivo y que modifica la mera suma de dos probabilidades. <\/p>\n
En la mec\u00e1nica cu\u00e1ntica, como en la cl\u00e1sica (no hay nada especial en la primera) los \u00abestados cu\u00e1nticos\u00bb misteriosos son vectores de m\u00f3dulo unidad que pueden expresarse en una base [x,y], o si nos apetece [0 (eje x), 1 (eje y)]. Los ordenadores cl\u00e1sicos utilizan solo la base, bien separada por un \u00e1ngulo de 90\u00ba. En los cu\u00e1nticos se pueden usar dos vectores distintos en la misma base separados por \u00e1ngulos arbitrarios. Si codificamos la informaci\u00f3n mediante los \u00e1ngulos (la \u00abfase\u00bb en cu\u00e1ntica), tenemos muchas (no infinitas) m\u00e1s posibilidades de codificaci\u00f3n. Un \u00abqubit\u00bb es un vector de estos, de m\u00f3dulo 1. <\/p>\n
Ahora podemos hacer crecer el espacio base: Primero a 3 dimensiones, y como las matem\u00e1ticas no tienen l\u00edmite, a 4, 8, 16, … . 2n<\/sup> dimensiones. En los chips fabricados para los ordenadores cu\u00e1nticos, se pueden tener vectores unitarios en dimensiones altas (digamos 8, hoy) que no pueden expresarse como producto de vectores en los espacios de menor dimensi\u00f3n. <\/p>\n Por ejemplo el vector [1,0,0,1] \u2260 [a,b]\u2297[c,d], no existen 2 vectores cualesquiera [a,b], [c,d] bidimensionales cuyo producto sea [1,0,0,1].<\/p>\n En el lenguaje m\u00edstico del c\u00e1lculo cu\u00e1ntico, se habla de \u00abcompuertas cu\u00e1nticas\u00bb que no son m\u00e1s que matrices de rotaci\u00f3n de los qubits, de los vectores unitarios. <\/p>\n Todo esto es esencialmente \u00e1lgebra. <\/p>\n Pero los ordenadores, cu\u00e1nticos o cl\u00e1sicos tienen que ser fabricados mediante materiales f\u00edsicos. Y a nivel at\u00f3mico, la naturaleza es aleatoria<\/strong>, por la interacci\u00f3n continua y no eliminable de unos elementos sobre otros. <\/p>\n Si utilizamos como vectores para codificar la informaci\u00f3n las bases |0> y |1>, podemos tolerar errores en cada base del , digamos, 10%, los resultados no se ven afectados porque el sistema vuelve a |0> y a |1>. <\/p>\n Pero si usamos vectores de \u00e1ngulo variable, y tienen un error del 10%, \u00bfqu\u00e9 hacemos? \u00bfa donde hacemos volver el vector?<\/p>\n Aqu\u00ed est\u00e1 el gran problema del c\u00e1lculo cu\u00e1ntico. Si se desarrollan finalmente, ser\u00e1n m\u00e1quinas totalmente dedicadas a tareas especificas que sean inmunes frente a errores, y por tanto lentas, de manera que toda la ventaja de la rapidez del c\u00e1lculo paralelo se diluye en la correcci\u00f3n de errores. El mejor ejemplo para el c\u00e1lculo cu\u00e1ntico es la criptograf\u00eda: Si un c\u00e1lculo cu\u00e1ntico nos dice que un n\u00famero de 30 cifras se descompone en dos n\u00fameros primos, basta con multiplicar estos para ver si la descomposici\u00f3n es correcta. Esto es r\u00e1pido, pero hay otras tareas much\u00edsimos m\u00e1s lentas. <\/p>\n Las respuestas de los ordenadores cu\u00e1nticos son y ser\u00e1n siempre probabil\u00edsticas. Si suman 2+3 el resultado ser\u00e1 5 con una probabilidad del 99.9%, y a veces producir\u00e1n 4.98, o 5.01. Si controlasen una m\u00e1quina en la cual un error de una cent\u00e9sima provocase un problema como el del apag\u00f3n de 2025, ser\u00edan inutilizables. <\/p>\n Si se desarrollan realmente (\u00bf2050?) servir\u00e1n para criptograf\u00eda, para el dise\u00f1o de mol\u00e9culas muy grandes, y tareas similares. La correcci\u00f3n de errores en el caso del dise\u00f1o de mol\u00e9culas solo es posible fabricando esas mol\u00e9culas y prob\u00e1ndolas, una tarea mucho m\u00e1s larga que el propio dise\u00f1o.<\/p>\n Aparte de que exigen grandes instalaciones de refrigeraci\u00f3n para limitar el ruido t\u00e9rmico, un ordenador cu\u00e1ntico no podr\u00e1 nunca controlar un misil lanzado desde un caza a 2200 km\/ contra otro a 2300 km\/h, no puede reaccionar casi instant\u00e1neamente a nada. <\/p>\n El problema de la aleatoriedad se entiende f\u00e1cilmente: A nivel at\u00f3mico, no existe radiaci\u00f3n electromagn\u00e9tica (EM) cuyo tama\u00f1o sea igual o menor que un \u00e1tomo y cuya energ\u00eda sea mucho, mucho menor que la de los niveles electr\u00f3nicos. Una onda EM de muy baja energ\u00eda es tan grande (300 metros) que no impacta directamente sobre los \u00e1tomos. Si es del tama\u00f1o at\u00f3mico para que impacte sobre los electrones, su energ\u00eda es comparable a las de \u00e9stos. y cualquier interacci\u00f3n los mueve, cambia sus niveles. <\/p>\n Imagin\u00e9monos una carretera llena de coches que interaccionen entre ellos mediante l\u00e1seres de 2.78 kWh, la energia cin\u00e9tica media de los coches. El caos estar\u00eda garantizado. L\u00e1seres de 3 kWh se usan para cortar y soldar metales. La naturaleza macrosc\u00f3pica se comporta como la conocemos, salvo guerras, terremotos, explosiones volc\u00e1nicas y DANAs, porque las energ\u00edas de interacci\u00f3n a nivel \u00abhumano\u00bb son muy, muy peque\u00f1as. A nivel at\u00f3mico los entes de ese nivel viven unas vidas ca\u00f3ticas o aleatorias, salvo muy cerca de 0K, el cero absoluto. <\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Los primeros ordenadores se hicieron con ruedas dentadas, hace varios siglos. 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