Como Funciona una Computadora Cuántica
Por IBM:
La computación cuántica, una tecnología que está surgiendo rápidamente que aprovecha las leyes de la mecánica cuántica para resolver problemas demasiado complejos para las computadoras tradicionales.
Las computadoras cuánticas son máquinas elegantes, más pequeñas y que requieren menos energía que las supercomputadoras. Un procesador IBM Quantum es una oblea no más grande que la que se puede encontrar en una computadora portátil. Y un sistema de hardware cuántico tiene aproximadamente el tamaño de un automóvil, compuesto principalmente por sistemas de enfriamiento para mantener el procesador superconductor a una temperatura operativa ultrafría.
Un procesador clásico utiliza bits para realizar sus operaciones. Una computadora cuántica usa qubits para ejecutar algoritmos cuánticos multidimensionales.
Superfluidos
Es probable que su computadora desktop use un ventilador para enfriarse lo suficiente para trabajar. Nuestros procesadores cuánticos deben estar muy fríos, alrededor de una centésima de grado sobre cero. Para lograr esto, usamos superfluidos superenfriados para crear superconductores.
Superconductores
A esas temperaturas ultrabajas, ciertos materiales en nuestros procesadores exhiben otro efecto mecánico cuántico importante: los electrones se mueven a través de ellos sin resistencia. Esto los convierte en “superconductores”. Cuando los electrones pasan a través de los superconductores, se emparejan y forman “pares de Cooper”. Estos pares pueden transportar una carga por barreras o aisladores a través de un proceso conocido como efecto túnel. Dos superconductores colocados a ambos lados de un aislador forman una unión de Josephson.
Control
Nuestras computadoras cuánticas usan uniones de Josephson como qubits superconductores. Al disparar fotones de microondas a estos qubits, se puede controlar su comportamiento y hacer que retengan, cambien y lean unidades individuales de información cuántica.
Superposición
Un qubit en sí mismo no es muy útil, pero puede realizar un truco importante: colocar la información cuántica que contiene en un estado de superposición, lo que representa una combinación de todas las configuraciones posibles del qubit. Los grupos de qubits en superposición pueden crear espacios computacionales complejos y multidimensionales. Los problemas complejos se pueden representar de nuevas formas en estos espacios.
Entrelazamiento
El entrelazamiento es un efecto mecánico cuántico que correlaciona el comportamiento de dos cosas separadas. Cuando dos qubits están entrelazados, los cambios en un qubit impactan directamente en el otro. Los algoritmos cuánticos aprovechan esas relaciones para encontrar soluciones a problemas complejos
