¿Cuál es la diferencia entre una computadora cuántica y una computadora portátil?
Como todas las computadoras tradicionales, nuestras computadoras portátiles manipulan las corrientes eléctricas a través de chips de silicio; a medida que aparecen y desaparecen corrientes débiles, representan las señales lógicas "Y" y "NO" (. o dígitos binarios 1 y 0. Por lo tanto, la base del hardware informático tradicional es la operación lógica de dígitos binarios (bits).
Sin embargo, una computadora cuántica puede manipular de forma independiente cada componente cuántico, como un electrón o Los fotones son qubits. Son las peculiares propiedades cuánticas de estas partículas las que confieren a las computadoras cuánticas una gran potencia. En las computadoras tradicionales, un bit sólo puede estar en un estado: 0 o 1. En una computadora cuántica, un qubit puede estar en dos estados. de 0 y 1 al mismo tiempo, este es el llamado "estado de superposición cuántica".
El estado del qubit sólo se determinará cuando interactúe con factores externos "frágiles", cualquiera que esté cerca. La perturbación puede hacer que el estado de superposición "colapse" y se convierta en un estado fijo. Actualmente, para mantener el frágil estado de superposición cuántica y evitar el "colapso", los científicos mantienen las computadoras cuánticas a temperaturas extremadamente bajas. También tiene una característica peculiar, el "entrelazamiento cuántico", es decir, una partícula y otra partícula están "enredadas" entre sí. Esta es también la razón por la que los problemas cuánticos son más complicados cuando dos partículas se entrelazan entre sí. el estado de una partícula cambia, la otra partícula cambiará inmediatamente, incluso si están muy separadas; por ejemplo, cuando el estado de una partícula se vuelve 0, el estado de la otra partícula se vuelve 1.
Esto significa que una vez entrelazados, los qubits pueden representar una gran cantidad de números al mismo tiempo. Por ejemplo, la computadora cuántica desarrollada por Google, Sycamore, tiene 53 qubits y puede realizar 10.000.000.000.000.000 de operaciones al mismo tiempo. cálculos en 200 segundos que una computadora normal tardaría 10.000 años en completarse.
En teoría, una computadora cuántica puede realizar cálculos especializados que las computadoras tradicionales no pueden hacer "superioridad cuántica". Las condiciones de las computadoras cuánticas son demasiado duras, por lo que a corto plazo será difícil aplicarlas en nuestro trabajo diario.
El artículo es un extracto de "Science".