Los computadores cuánticos son más fáciles de fabricar de lo que se pensaba

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La gran dificultad a la hora de fabricar un ordenador cuántico práctico con un gran número de cubits es lograr que todos ellos permanezcan “entrelazados” durante la ejecución de un algoritmo. Sorpresa mayúscula, según el experto Richard Jozsa, se acaba de descubrir que “demasiado” entrelazamiento es malo si queremos que un computador cuántico sea más eficiente que uno clásico. Lo han demostrado David Gross, de la Technical University of Braunschweig, en Alemania, y sus colegas, utilizando el concepto de computación cuántica basada en la medida (measurement-based quantum computing), formalmente equivalente a la máquina de Turing cuántica. Si hay demasiado entrelazamiento entre muchos cubits el resultado de las medidas es esencialmente aleatorio (inútil en un algoritmo cuántico). Con objeto de evitar este problema un ordenador cuántico requerirá algoritmos cuyo grado de entrelazamiento sea limitado. Estos algoritmos facilitarán mucho su implementación física. Ahora queda que los informáticos cuánticos se pongan a trabajar duramente desarrollando este nuevo tipo de algoritmos. Nos lo cuenta Adrian Cho, “Oddly, Too Much Weirdness Slows a Quantum Computer Down,” Science 323: 1658-1659, 27 March 2009 , al respecto del artículo técnico de D. Gross, S. T. Flammia, J. Eisert, “Most quantum states are too entangled to be useful as computational resources,” Physical Review Letters, Accepted Wednesday Mar 11, 2009 [ArXiv preprint].

¿Cómo está relacionado el entrelazamiento y la eficiencia computacional de un algoritmo cuántico? Nadie lo sabe realmente. Lo que queda claro del nuevo resultado es que no están relacionados linealmente. El análisis teórico de estas cuestiones, labor de físicos y de informáticos cuánticos, promete ser apasionante.

Claro, alguien se preguntará, pero no será posible utilizar de forma práctica y útil estos “estados aleatorios” que son obtenidos al medir los resultados de algoritmos cuánticos con un gran número de cubits entrelazados. La respuesta ya ha sido obtenida : no, no es posible. Como demuestran, en 5 páginas, Michael J. Bremner, Caterina Mora, Andreas Winter, “Are random pure states useful for quantum computation?,” ArXiv preprint, Submitted on 16 Dec 2008 . Para los que sepan sobre complejidad computacional de algoritmos cuánticos el artículo demuestra que el conjunto de lenguajes que se pueden decidir mediante una elección aleatoria de estados puros como oráculo de un algoritmo clásico es el mismo (con alta probabilidad) que el conjunto de lenguajes que se pueden decidir con coste polinómico en un ordenador clásico no determinista.

“The computing power of a classical control device is not increased by a quantum one from P to BQP, but only to BPP. In other words, unless BQP = BPP, highly entangled states (i.e. random states) won’t yield universal quantum computation when used in any reasonable environment controlling the sequence of measurements.”


1 Comentario

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Jaime correaJaime correa

Hará ¿no se pueden alternar los componentes clásicos con los de avanzada ?

Para de está forma mejorar la funcionalidad presente y poder posterior mente alcanzar el objetibo deseado

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