En el año de 1981 el físico Paul Benioff presenta su idea acerca de la computación cuántica donde propone sustituir los algoritmos basados en la máquina de Turing por la máquina de Turing cuántica. Bueno, para no hacer muy enredoso este interesantísimo tema les diré que la base de ésta metodología es la misma mecánica cuántica que propone que la onda partícula puede ser percibida de varias maneras diferentes al mismo tiempo, a todas estas posibilidades se les conoce como estados cuánticos.
Esta teoría se quiso transponer al mundo de la informática y se propuso aprovechar las cualidades de la mecánica cuántica para diseñar computadores más veloces y potentes. Así es como se desarrolló el qubit. En la computación tradicional un bit es la cantidad mínima de información y se representa con unos y ceros o entiéndase mejor como encendidos o apagados. Pero en la computación cuántica es diferente, un qubit puede ser uno y cero al mismo tiempo como describe la teoría del gato de Schrödinger que describe un escenario imaginario donde se coloca un gato dentro de una caja cerrada, fuera de ésta se encuentra un sistema que liberará gas mortal dentro de la caja, obviamente se esperan dos resultados uno que el gato muera y dos que el gato viva. No obstante, en la computación cuántica el resultado es diferente y va en proporción a espacio tiempo en una suspensión de estados, en pocas palabras, se espera ver al gato vivo y también muerto al mismo tiempo.
Las posibilidades aplicativas son muchas, entre las más importantes para este paradigma está la factorización de números, ejemplo, si tenemos un número 3 y un número 5, al multiplicarlos tenemos el número 15, si el número quince lo quisiéramos factorizarlo en sus números primos tenemos tres veces el cinco o cinco veces el tres de la siguiente manera:
3 x 3 x 3 x 3 x 3
O bién
5 x 5 x 5
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La aplicación de operaciones de ambas expresiones da el número 15. Esto es un ejemplo simple, pero si el número es 4,119,806,514 la factorización es más compleja, incluso una computadora ordinaria podría tardar años. El campo aplicativo de esto es la criptografía la rama en la que día a día se diseñan nuevos algoritmos que protejan nuestra información de terceros. Esto es usado por bancos, entidades gubernamentales y privadas por todo el mundo para garantizar la protección de los datos. Una computadora cuántica podría ser la solución a este problema por la versatilidad en procesamiento y la ejecución de las operaciones en paralelo, es decir, las podría ejecutar mucho más operaciones al mismo tiempo que una computadora normal.
Procesador cuántico
Es bastante interesante el mundo de la computación cuántica, la simulación sería también una de las mejores aplicaciones que se le puede dar a esta revolucionaria tecnología y encajaría acertadamente en modelos cuánticos de una forma más adecuada.
Número primo de Mersenne
Marin Mersenne fue un filósofo francés que entre sus variados estudios se distinguió por aportar a las matemáticas el número primo de Mersenne. El cuál se podría calcular mediante la siguiente ecuación:
M2 = 2n – 1
A Enero de 2016 se cuentan con 49 números que poseen estas características siendo el mayor de ellos el:
M74 207 281 = 2 74 207 281 – 1
Y cuenta con 22.338.618 dígitos
Este número primo como se había mencionado anteriormente, es perfecto para usarse en sistemas criptográficos y ofrecer el máximo nivel de seguridad donde una computadora cuántica sería el dispositivo ideal para el procesamiento.
Ventajas y desventajas
Hasta la fecha existen muchas dificultades por vencer como el hardware donde se establecería el software debido a la precisión que se requiere en los estados para mejorar el rendimiento de los qubits ya que serán la base de todos los algoritmos. Por otro lado, se alcanzarían nuevas compuertas lógicas que abren un catálogo lleno de posibilidades a alcanzar, la aplicación de esto es extensa y aplicada a diferentes rubros.
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