Algoritmos cuánticos para las búsquedas rápidas en Google

Según la wikipedia, la computación cuántica es un paradigma de computación que se basa en el uso de qubits (bits cuánticos), que pueden representar al mismo tiempo tanto el valor binario 1 como el 0. Esa posibilidad de tener doble estado permite alcanzar una mayor eficiencia en el procesamiento y almacenamiento de la información.

Una misma tarea puede tener diferente complejidad en computación clásica y en computación cuántica, lo que ha dado lugar a una gran expectación, ya que algunos problemas intratables pasan a ser tratables. Mientras un computador clásico equivale a una máquina de Turing, un computador cuántico equivale a una máquina de Turing indeterminista.

Para que quede clara la idea, tal y como dicen los chicos de google, si tuviéramos que buscar dentro de un millón de cajones para encontrar un balón, necesitaríamos con un ordenador clásico mirar en 500.000 cajones, mientras que con un ordenador cuántico se podría encontrar la pelota con sólo mirar en 1.000 cajones, a través de un truco conocido como algoritmo de Grover: algoritmo cuántico para la búsqueda en una secuencia no ordenada de datos con N componentes en un tiempo O (N^1/2), y con una necesidad adicional de espacio de almacenamiento de O(logN) (véase notación O).

Los ingenieros de Google estudiaron cómo los problemas tales como el reconocimiento de un objeto en una imagen o el aprendizaje para tomar una óptima decisión sobre la base de datos, puede hacerse susceptible de solución por medio de algoritmos cuánticos. Los algoritmos que se han empleado para tal fin son los algoritmos cuánticos adiabáticos descubiertos por Edward Farhi y sus colaboradores en el MIT.

 

La empresa canadiense D-Wave Systems había supuestamente presentado el 13 de febrero de 2007 en Silicon Valley, una primera computadora cuántica comercial de 16-qubits de propósito general; luego la misma compañía admitió que tal máquina llamada Orion no es realmente una Computadora Cuántica, sino una clase de máquina de propósito general que usa algo de mecánica cuántica para resolver problemas

Personajes:
- Alan Turing, David Hilbert, Lov K. Grover, Kurt Gödel, Edward Farhi

Fuentes:
- Computación cuántica (Wikipedia)
- Google Research
- Hipercomputación

Juan Ignacio Cirac, teoría cuántica de la información

 

Juan Ignacio Cirac, es otro personaje de la actualidad científica y referente mundial al que se le ha otorgado el Premio Príncipe de Asturias de Investigación Científica y Técnica por sus investigaciones en el campo de la computación cuántica, avalada por 5 premios Nobel. Este “Joven” científico Manresano de 44 años dirige el Instituto Max Planck de Óptica Cuántica después de un largo viaje por numerosas instituciones, entre las que destacan el laboratorio de astrofísica de la Universidad de Colorado (EE.UU.), la Universidad de Innsbruck (Austria), Harvard, Hamburgo, California, Oxford, Hannover, Bristol y París, así como en el Centro de Estudios Nucleares de Saclay (CENS), la École Normale Superieur y el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT).

Su investigación se centra en la teoría cuántica de la información. Ha desarrollado un sistema de computación basado en mecánica cuántica que se espera permitirá diseñar algoritmos mucho más rápidos en el futuro. Ha contribuido con aplicaciones que demuestran la viabilidad de sus postulados, efectuando cálculos imposibles con los sistemas actuales de procesamiento y transmisión de la información. De acuerdo con sus teorías, el computador cuántico revolucionará la sociedad de la información al permitir comunicaciones más eficientes y seguras. Aparte de su interés en teoría cuántica, ha investigado sobre gases cuánticos degenerados, sistemas atómicos fuertemente correlacionados y sistemas óptico-cuánticos. Juan Ignacio Cirac ha publicado más de 200 artículos en las revistas más prestigiosas, y es uno de los autores más citados de su campo.

Uno de sus estudios se centra en la teletransportación que aparece en películas como Star Trek (beam me up, Scotty). Hace pocos meses, y con la colaboración de un equipo danés, logró teletrasportar 500 fotones a medio metro de distancia. Todo y que a decir verdad, lo que hace el experimento es teletransportar “solamente” las propiedades a otros átomos”, así que la idea tiene más que ver con la clonación a distancia que con el transporte físico de la materia.

Fuente:Wikipedia