Nº 78
Computación Cuántica
Es necesario que todos
los usuarios de computadoras sigamos muy de cerca l
Todo se inició con el descubrimiento ocasional de un estudiante llamado Edwin H. Hall, en el año 1879. El efecto Hall ha sido estudiado por más de 100 años y esas investigaciones han dado como resultado nuevas formas de ver y apreciar la naturaleza misma de la materia.
Este año 1998 marca otro hito importante en el seguimiento del llamado efecto Hall. El Premio Nobel de Física será entregado a tres científicos que descubrieron un nuevo estado de la materia llamada "efecto fraccional cuántico Hall". Ellos son Damiel C. Tsui de Princeton University, Horst L. Sormer de los Laboratorios Bell y Robert Lughlin de Stanford University.
El descubrimiento inicial de Edwin Hall fue que los electrones moviéndose a lo largo de barras de metal están sujetos a un campo magnético perpendicular al plano de la tira, siendo desplazados hacia uno de los lados, donde crean un exceso de carga eléctrica. Este voltaje Hall es proporcional a la fuerza del campo magnético. El efecto Hall, que puede usarse para determinar la densidad de carga portadora (electrones negativos o campos positivos) en los conductores y semiconductores, ha llegado a ser una medida estándar en la física moderna.
El efecto Hall pudo ser explicado fácilmente por las leyes de la física clásica hasta que los investigadores comenzaron a ver el fenómeno en dos dimensiones. En 1980, Klaus von Klitzing de Instituto Max-Planck para la Investigación de los Estados Sólidos, condujo experimentos en el comportamiento de los electrones confinados a dos dimensiones en una de correlación dos semiconductores. Estos experimentos llevaron al efecto Hall al extraño mundo de la mecánica cuántica, conde los electrones adquieren propiedades de líquidos.
Los galardonados con el Premio Nobel de Física de este año, Lughlin, Tsui and Störmer trabajaron anteriormente para los Laboratorios Bell, ahora la mano derecha de Lucent Technologies, empresa que ha desarrollando los principios básicos de una computadora cuántica experimental.
La computadora cuántica ha sido definida como un tipo de computadora que utiliza la habilidad de los sistemas cuánticos, tales como conjuntos de átomos que se encuentran en el mismo estado a la vez. En teoría esta súper imposición permite a este tipo de computadora hacer muchos diferentes cálculos al mismo tiempo. Esta capacidad permite desarrollar complejas ecuaciones, como factorizar integrales, a velocidades que no lo pueden permitir la computadoras convencionales.
En
una computadora cuántica la información no es almacenada en hileras de ceros y unos
En la computación cuántica el término "bit" es reemplazado por "qubit" por "quantum bit". Una CPU que contiene, digamos, un ciento de partículas, puede ejecutar c
álculos en 2100 números al mismo tiempo. Esta habilidad para hacer cálculos de muchos números al mismo tiempo es conocida con el nombre de paralelismo masivo. Las enormes posibilidades de este novedoso concepto ha hecho que numerosas empresas estén invirtiendo sumas astronómicas en el desarrollo de una computadora. Ello permitiría fabricar computadoras mucho más pequeñas, a precios muy reducidos e increiblemene más poderosas que todas las conocidas, y soñadas por los hombres.Entre esas empresas se encuentra IBM, que desarrolla sus estudios sobre esta materia en su Centro de Investigaciones Almaden, ubicado en San José, California, donde labora un importante grupo de genios de la física aplicada.
Por su parte ARPA Advance Research Project Agency, perteneciente al Departamento de Defensa, que fuera la madre de la Internet, ha destinado una suma alzada por cinco años a dos Universidades Americanas, dándonos una señal clara y positiva de que muy pronto las computadoras cuánticas formarán parte de nuestra vida. <JP>
