Qué es la computación cuántica?
La computación cuántica es una forma radicalmente nueva de procesar la información, posibilitada por propiedades exclusivas de la mecánica cuántica tales como la superposición de estados (que origina el denominado paralelismo cuántico) y la existencia de correlaciones sin análogo clásico (entrelazamiento y correlaciones cuánticas).
La ventaja de estas propiedades es que permiten en principio resolver ciertos problemas que resultan muy difíciles para la computación actual. Este tipo de problemas se denominan duros o hard: En ellos, el número de pasos, es decir de operaciones necesarias para llevar a cabo cierto cálculo (y por lo tanto el tiempo de cálculo) aumenta "exponencialmente" con el tamaño de la entrada. En forma sencilla, esto quiere decir esencialmente que el tiempo de cálculo se duplica (o se multiplica por algún factor mayor a 1) cada vez que aumentamos el tamaño de la entrada en una unidad. El tiempo de cómputo de un problema de este tipo puede pasar de unas horas a un tiempo aún mayor que la edad del universo!, tan sólo aumentado ligeramente el tamaño de la entrada.
Un ejemplo típico y de sumo interés actual de un problema considerado hard es el de la factorización. Factorizar un número natural significa escribirlo como producto de factores primos, es decir de números más pequeños que sólo son divisibles por 1 y por si mismos. Por ejemplo, factorizar el número 15 (un número de dos dígitos) significa escribirlo como 3x5, de modo que 15 es divisible por 3 (15/3=5) y por 5 (15/5=3), pero 3 y 5 no son divisibles por ningún número salvo por 1 y el mismo número.
Factorizar parece pues a primera vista un problema fácil y sin interés práctico. En realidad es todo lo contrario: Difícil y de sumo interés práctico. Si bien la factorización de un número de pocos dígitos parece y es de hecho una tarea fácil para cualquier PC actual, la factorización de un número de muchos dígitos (por ejemplo 300) no lo es en absoluto. El número de pasos aumenta en realidad exponencialmente con el número de dígitos. Por ejemplo, la factorización del siguiente número de 232 dígitos,
N=12301866845301177551304949583849627207728535695953347921973224521517264005072636575
18745202199786469389956474942774063845925192573263034537315482685079170261221429134
61670429214311602221240479274737794080665351419597459856902143413
se logró recién en 2010 y demandó alrededor de dos años en cientos de máquinas (hubiese tardado alrededor de mil años en una sóla PC actual). Para un número de 300 dígitos el tiempo sería de alrededor de un millón de años en una PC actual.
La pregunta que surge inmediatamente es ¿Pero a quien puede interesarle factorizar números de este tamaño? Parecería que sólo a matemáticos (y posiblemente a algunos físicos teóricos) pero a nadie más.
La computación cuántica es una forma radicalmente nueva de procesar la información, posibilitada por propiedades exclusivas de la mecánica cuántica tales como la superposición de estados (que origina el denominado paralelismo cuántico) y la existencia de correlaciones sin análogo clásico (entrelazamiento y correlaciones cuánticas).
Un ejemplo típico y de sumo interés actual de un problema considerado hard es el de la factorización. Factorizar un número natural significa escribirlo como producto de factores primos, es decir de números más pequeños que sólo son divisibles por 1 y por si mismos. Por ejemplo, factorizar el número 15 (un número de dos dígitos) significa escribirlo como 3x5, de modo que 15 es divisible por 3 (15/3=5) y por 5 (15/5=3), pero 3 y 5 no son divisibles por ningún número salvo por 1 y el mismo número.
Factorizar parece pues a primera vista un problema fácil y sin interés práctico. En realidad es todo lo contrario: Difícil y de sumo interés práctico. Si bien la factorización de un número de pocos dígitos parece y es de hecho una tarea fácil para cualquier PC actual, la factorización de un número de muchos dígitos (por ejemplo 300) no lo es en absoluto. El número de pasos aumenta en realidad exponencialmente con el número de dígitos. Por ejemplo, la factorización del siguiente número de 232 dígitos,
N=12301866845301177551304949583849627207728535695953347921973224521517264005072636575
18745202199786469389956474942774063845925192573263034537315482685079170261221429134
61670429214311602221240479274737794080665351419597459856902143413
se logró recién en 2010 y demandó alrededor de dos años en cientos de máquinas (hubiese tardado alrededor de mil años en una sóla PC actual). Para un número de 300 dígitos el tiempo sería de alrededor de un millón de años en una PC actual.
La pregunta que surge inmediatamente es ¿Pero a quien puede interesarle factorizar números de este tamaño? Parecería que sólo a matemáticos (y posiblemente a algunos físicos teóricos) pero a nadie más.
No hay comentarios:
Publicar un comentario