¿Una Molécula Magnética o una Puerta Lógica Cuántica?

Publicado: 11 septiembre, 2011 en Tecnología
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L@s chic@s del CSIC han conseguido obtener una molécula magnética que se comporta como  una puerta lógica cuántica. Básicamente han encontrado una pieza fundamental para la fabricación de un ordenador cuántico.

Hay unas cuantas cosillas aquí que convendríamos aclarar. Para empezar, esto de la computación cuántica suena un tanto extraño, lo de puerta lógica, lo mismo también, si le metes la coletilla de cuántica al final resulta que lo que mejor entiendes es lo de molécula magnética.

En un ordenador convencional, la información se transmite, se guarda y se procesa en bits, y éstos pueden adoptar el valor 1 o el valor 0. A base de cadenas de 1 y 0 se pueden intercambiar todos los mensajes que te puedas imaginar. Además, estos 1 y 0 en un ordenador convencional suelen ser voltajes, de manera que la información, los bits, se guardan en memorias que básicamente son circuitos diseñados para mantener estables los voltajes. Los bits se transmiten enviando esos voltajes por cables, y esos bits se procesan en circuitos denominados puertas lógicas. Las puertas lógicas son unos cuantos transistores que se combinan formando circuitos integrados o chips, y se llamán así porque en función de las entradas y aplicando una tabla de valores lógicos booleanos, o sea Verdadero y Falso, se obtiene la salida. Son la base de la electrónica digital.

Memorias y puertas lógicas son dos componentes claves de un ordenador. Pero esto aplica tanto a un ordenador convencional como a un ordenador cuántico.

En los ordenadores cuánticos, no se usan bits, sino qubits, que es la contracción de quantum+bits. El qubit se encuentra en una superposición de estados, es decir, puede ser 1 y 0 a la vez. Almacenar, enviar y procesar qubits se realiza de manera diferente a los voltajes empleados en los bits, obviamente. Por ejemplo, se pueden usar iones atrapados en campos eléctricos dentro de cámaras de vacío a temperaturas ultrabajas, que se manipulan con láseres. Un qubit también puede representarse como el spin de un electrón atrapado en un pozo cuántico, de forma que si “giraba” en un sentido representaba un 1 y si giraba en el sentido contrario representaba un 0. En estos casos el valor el qubit se puede manipular con campos magnéticos.

Al operar con qubits, se pueden realizar muchas operaciones a la vez, ya que los registros pueden adoptar varios valores a la vez, de manera que por ejemplo de sumar esos dos registros nos saldrían todos los resultados obtenidos por combinaciones de los diferentes valores que puede adoptar cada registro. Es decir, con un único circuito y una única operación, obtendríamos simultáneamente grandes cantidades de resultados.

Además, con el ordenador cuántico podríamos hacer una nueva operación que no puede realizarse en un ordenador convencional, que sería observar un registro. Para los aficionados a la cuántica, inmediatamente habrán asociado esta nueva operación al hecho de abrir la caja donde se encuentra el gato más famoso del mundo científico.

Las puertas lógicas que manejan qubits serán las puertas lógicas cuánticas, nada fáciles de entender por cierto. Las puertas lógicas suelen ir unas conectadas con otras, de manera que en conjunto definen una orden concreta a realizar sobre la información almancenada en la memoria. Cuando hablamos de computación cuántica, cada puerta debe estar formada por dos componentes diferentes y acoplados entre sí, pero ya sabemos lo puñetera que es la naturaleza y la manía que tiene con la simetría.

Pues lo que han hecho nuestros científicos es diseñar una molécula asimétrica formada por dos átomos de Terbio que encapsulan en dos corpúsculos orgánicos diferentes, de manera que cada uno tiene propiedades magnéticas distintas. Ideales para convertirse en una puerta lógica cuántica. No es la primera puerta lógica cuántica que se diseña, pero sí la más barata y fácil de obtener porque se basa en una reacción química.

Ya estamos un pasito más cerca de la computación cuántica. Lo mismo hasta nos da tiempo a jugar al tetris en un ordenador cúantico…

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comentarios
  1. Anónimo dice:

    Entre el blanco y el negro hay una infinita gama grises. Y la bola abierta en R tiene infinitos números. En la teoría casi me siento bien…. Pero las teorías del caos para la modelización de nuestra realidad, como decirlo, me acongojan. Que si SÍ, que si NO. Pero entre ellas caben infinitas posibilidades. Yo creo que el gato hace tiempo que está muerto.

    Y para ser absolutamente sincero, hace tiempo que dejé de comprender los modelos que nuestra ciencia moderna aplica al mundo para explicarlo. Más que sorpresa es pura estupefacción. De momento me siento cómodo con la una explicación mecanicista del mundo (jejeje… Permíteme que me ría de mi propia ignorancia).

    Gusano

  2. Permitido, faltaría mas.
    A mí lo de los nuevos modelos en general y la cuántica en particular me atraen como a una polilla el fuego…ni puñetera idea de lo que es, pero le gusta tanto que se acerca a averiguarlo, y las consecuencias pueden ser espantosas.
    Axax12 también opina que el gato hace tiempo que está muerto, nadie aguanta tanto en una caja, con o sin veneno 😉

  3. Victor Di Monte dice:

    Encontre esto ayer y me ha volado la cabeza………….

    Corriere della Sera > Scienze > È italiana la «porta logica»del computer quantistico
    BREVETTATA DALL’UNIVERSITÀ LA SAPIENZA, POLITECNICO DI MILANO E CNR
    È italiana la «porta logica»
    del computer quantistico
    Un chip di vetro di due centimetri per il calcolatore che userà i fotoni al posto degli elettroni….

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