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Computación
Las Computadoras Cuánticas Necesitarán un Software
Más Complejo Para Evitar Errores
20 de
Mayo de 2009.
 Un
equipo de teóricos del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología de
EE.UU. (NIST, por sus siglas en inglés) ha demostrado que una clase de
operación de software, propuesta como una solución a ciertos problemas
fundamentales con el hardware de las computadoras cuánticas, no
funcionará como algunos diseñadores habían esperado.
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Hay muchas esperanzas depositadas en las computadoras cuánticas, ya que,
en teoría, gracias a su uso de efectos exóticos asociados con la física
atómica, serán capaces de realizar proezas de computación con las que
resolver enigmas científicos que están más allá de la capacidad de
cualquier ordenador de tecnología clásica, incluidas las actuales
supercomputadoras.
Un nuevo obstáculo a salvar para lograr diseñar las primeras
computadoras cuánticas es el puesto ahora de relieve por el equipo del
NIST. En su investigación, estos expertos han demostrado que el software
antes citado, ampliamente estudiado debido a su simplicidad y robustez
frente al "ruido", es insuficiente para realizar cómputos arbitrarios.
Esto significa que cualquier software que esas computadoras utilicen
tendrá que emplear soluciones más complejas y de uso más intensivo de
los recursos, para asegurar el funcionamiento eficaz de los
dispositivos.
A diferencia de los bloques binarios de un ordenador convencional con
interruptores de ON-OFF, ó 0-1, los bloques básicos de las computadoras
cuánticas, conocidos como bits cuánticos, o qubits, tienen la capacidad,
difícil de entender para la mente humana, de existir en ambos estados
“ON” y “OFF” simultáneamente, como consecuencia del principio de
superposición de la física cuántica. Una vez dominado el principio de
superposición, éste debería permitir a las computadoras cuánticas
extraer patrones de los resultados de un gran número de cómputos sin
realizarlos todos realmente, otro fenómeno que constituye un desafío
para la lógica humana.
Un problema, sin embargo, es que los prototipos de los procesadores
cuánticos son propensos a los errores causados, por ejemplo, por el
"ruido" de los campos eléctricos o magnéticos. Los ordenadores
convencionales pueden protegerse contra los errores usando técnicas como
la repetición, en la cual, como su nombre sugiere, la información de
cada bit es copiada varias veces y las copias se verifican entre sí a
medida que avanza el cálculo. Pero esta clase de redundancia es
imposible en una computadora cuántica, ya que en ella las leyes del
mundo cuántico prohíben duplicar tal información.
Para mejorar la eficacia de la corrección de errores, los investigadores
están diseñando arquitecturas de computadoras cuánticas que limiten la
propagación de los errores. Una de las formas más simples y eficaces de
asegurar esto es el citado método mediante software, que ahora el equipo
del NIST ha demostrado matemáticamente como inadecuado para ser usado
como sistema único en esa tarea de protección contra los errores. Por
tanto, será necesario emplear soluciones más complejas para manejar y
corregir los errores.
Información adicional en:
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