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El ordenador cuántico: apagado, mucho mejor

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La mecánica cuántica nos puede decir que la probabilidad de que nosotros, de cuerpo entero, tenemos una probabilidad no nula de atravesar una pared con éxito (aunque quizás tardaríamos millones de años en conseguir ese éxito, y no tendría mucha importancia, realmente). Con las reglas de esta mecánica, hay sistemas que pueden estar en un estado de superposición, es decir, existir en dos estados a la vez. Un ejemplo de esto es un experimento mental que realizó el físico austríaco Erwin Schrödinger en 1935, llamado "el gato de Schrödinger". En él, se encerraba un gato en una caja hermética que contenía además un aparato con núcleo radiactivo y un recipiente con gas venenoso. Ambos aparatos estaban conectados, y el núcleo radiactivo tenía una probabilidad del 50% de desintegrarse en una hora. De ser así, el recipiente con el gas se abriría y el gato, lamentablemente, moriría.

Con la caja cerrada, no podríamos saber si el gato está vivo (o sea, el núcleo radiactivo no se desintegra), o si el gato está muerto (y el núcleo desintegrado). Esos son los dos posibles estados tanto del núcleo como del gato en este experimento mental. Por no profundizar en exceso en este tema (mejor otro día), diremos que el gato se encuentra simultáneamente en los dos estados hasta que abrimos la caja, momento en el que "su estado" se concreta en vivo o muerto. De hecho, antes de abrir la caja, el gato estaría vivo y muerto a la vez. Evidentemente, si hiciésemos una autopsia al pobre animal, en caso de encontrarlo muerto, sabríamos que ya lo estaba antes de abrir la caja, pero en el marco en el que se pensó el expermiento (las reglas de la física exclusivamente), las conclusiones son válidas.

Para no separarnos excesivamente de lo que queríamos hablar, diremos que el ordenador cuántico podría "forzarse" a un estado de superposición (entre encendido y apagado) para mejorar su rendimiento. Un equipo de la Universidad de Illinois ha desarrollado un ordenador cuántico que no funciona, pero que da resultados... La idea parte en 1998, y consiste en forzar el estado superpuesto en la máquina de forma que sea capaz de entregar resultados aún estando "apagado". La máquina real es un sistema óptico compuesto por dispositivos y espejos, y una pequeña base de datos que realiza búsquedas dependiendo del estado de un fotón. Este fotón se introduce en el sistema, y se va cambiando su estado de forma que no sea capaz de interactuar con los diferentes elementos del mismo. De esta manera, el ordenador no funciona desde un punto de vista clásico, pero su naturaleza cuántica permite la interacción con los diferentes componentes del "programa", con lo cual éste va siendo paulatinamente alterado y, finalmente, se obtiene una respuesta.

Este efecto está descrito en la mecánica cuántica y se conoce como efecto de Zenón cuántico (basado a su vez en la paradoja de la flecha de Zenón, que dice que si una flecha disparada no se mueve en un instante determinado de tiempo, cierto según la mecánica clásica, entonces es imposible que se desplace y llegue al objetivo, con lo cual el movimiento es imposible). Para explicarlo, supongamos una partícula que tiene dos estados: ON y OFF. Supongamos también que si se encuentra en ON, y que tiene un 40% de posibilidades de pasar a OFF por si sólo. Trasladado al mundo real, sería como si tenemos un interruptor de la luz que, una vez ON, sabemos que puede apagarse él solo con esa probabilidad, porque esté defectuoso, por ejemplo. Si nosotros reforzamos el estado ON a intervalos pequeños de tiempo (o sea, a dedo), podremos mantener la luz encendida. Si no lo hacemos, se apagará. Esto es más o menos lo que le ocurriría a un fotón sobre el que realizásemos medidas espaciadas en el tiempo, no cambiaría de estado.

De la explotación de este efecto podría surgir un ordenador que funcione aún sin funcionar, una curiosa paradoja que nos lleva a pensar, de nuevo, que las explicaciones científicas, aún pareciendo "mágicas" y tan extrañas como muchas creencias, producen resultados tangibles en el mundo real, cosa no tan cierta según de qué hablemos. Hay que decir que las conclusiones de la mecánica cuántica no hay que tomárselas al pie de la letra (no podemos atravesar paredes, ni el gato está vivo y muerto a la vez), sino como una herramienta muy poderosa que nos permite rizar el rizo de la física y acceder a resultados que no pueden ser vistos utilizando las herramientas más tradicionales de la física. Algo así como un truco, pero científico.

Vía | New Scientist

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