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Presente y futuro de la computación
cuántica

El algoritmo de Shor, sin embargo, es un conjunto de ecuaciones sobre el papel, y es válido preguntarse si sus esquemas son implementables. La situación de la computación cuántica es, hoy en dia, similar a la que en algún momento se encontró Charles Babbage con su motor analítico: se sabe a cabalidad como implementarlo pero se carece de la tecnología necesaria para hacerlo una realidad. Algunos expertos son más pesimistas y consideran que la computación cuántica jamás sera una realidad. Se basan en el hecho que los algoritmos cuánticos tales como el de Shor utilizan una propiedad de los sitemas cuánticos llamada superposición (entanglement), éstos estados superpuestos son sumamente inestables1.6 y rápidamente decaen (a este fenómeno se le llama decoherencia). Hasta la fecha solo ha sido posible crear la superposición de tres qubits a la vez, mucho menos un sistema tan complejo como un computador (o un gato).

Es importante notar que un sistema cuántico es analógico determinístico (dada la equación 1.1) pero que lo que podemos observar (medir) de él siempre es discreto probabilístico. Este hecho sumado al fenómeno de la decoherencia hace que los sistemas cuánticos esten perenemente propensos a errores. Pero estos obstáculos no han desalentado la investigación en computación cuática, por el contrario, en los últimos 10 años el reconocimiento de este problema ha propiciado el desarrollo de la Teoría de Información Cuántica y de los códigos de detección y recuperación de errores cuánticos. La idea fundamental aquí es utilizar redundancia para garantizar que las compuertas cuánticas nos generen los resultados deseados. Hoy se cuenta con resultados teóricos que ponen cotas inferiores realistas a la precisión que deben tener las compuertas cuánticas para que las computadoras cuánticas sean una realidad. El gobierno Norteamericano, con el objetivo de acelerar el proceso, ha creado el Quantum Computing Roadmap: un plan de investigación cuyo objetivo es tener un conjunto de herramientas funcionando para el 2012 que conformen la base de pruebas (test bed) de la computación cuántica. El Quantum Insititute edita un documento anual que elabora un diagnóstico del avance en la computación cuántica, este documento se puede encontrar en http://qist.lanl.gov/. El roadmap identifica los siguientes retos tecnológicos que necesitan ser atacados para construir un computador cuántico.

Las tecnologías de Trampa de Iones, Cavity QED, resonancia magnética nuclear (NMR) y sistemas ópticos se identifican como las más promisorias para resolver estos problemas, sin descartar la posibilidad que una nueva tecnología surja que pueda mejorar el estado del arte en la manipulación de qubits.


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Jose Castro 2004-10-06