La física cuántica nos ha proporcionado un nuevo modo de mirar y comprender el mundo. Entrado el siglo XXI, inicia el abordaje del estudio y procesado de la información, un concepto fundamental para la indagación científica y sociológica. Entre las principales aplicaciones derivadas se encuentran el teletransporte, la criptografía y la computación cuánticas, que están propiciando el desarrollo de prometedoras tecnologías cuyas consecuencias, lejos de ceñirse al ámbito de los laboratorios especializados, acabarám repercutiendo en nuestra realidad cotidiana. La segunda revolución cuántica ha empezado.
TELEPORTACIÓN CUÁNTICA
La teleportación cuántica es un proceso en el cual se transmite información cuántica de una posición a otra suficientemente alejada (ya que se tendrán estados entrelazados en ambas localizaciones) mediante un canal clásico. Debido a que se produce un intercambio de información mediante un canal clásico, este intercambio no puede ir más rápido que la velocidad de la luz. La información cuántica que se transmite es lo que llamamos qubit (o cúbit), el análogo cuántico del bit. Un bit es un sistema que puede existir en dos estados distintos, por ejemplo, para representar 0 y 1. Entonces, un qubit será un sistema cuántico de dos estados. El término de teleportación cuántica fue acuñado por el físico Charles Bennett, en su artículo de 1993 juntos con sus colegas G. Brassard, C. Crépeau, R. Jozsa, A. Peres y W. K. Wootters. La teleportación cuántica fue realizada por primera vez para un solo fotón, y más tarde se realizó para varios sistemas, tales como átomos, iones, electrones y circuitos superconductores. El último récord establecido de la mayor distancia a la que se ha realizado una teleportación cuántica es de unos 1400 km por el grupo de Jian-Wei Pan usando el satélite Micius.
CRIPTOGRAFÍA CUÁNTICA
La criptografía cuántica es la criptografía que utiliza principios de la mecánica cuántica para garantizar la absoluta confidencialidad de la información transmitida. La criptografía cuántica como idea se propuso en 1970, pero hasta 1984 no se publicó el primer protocolo. Una de las propiedades más importantes de la criptografía cuántica es que si un tercero intenta espiar durante la creación de la clave secreta, el proceso se altera detectándose al intruso antes de que se transmita información privada. Esto es consecuencia del teorema de no clonado. La seguridad de la criptografía cuántica descansa en las bases de la mecánica cuántica, a diferencia de la criptografía de clave pública tradicional que descansa en supuestos de complejidad computacional no demostrada de ciertas funciones matemáticas. La criptografía cuántica está cercana a una fase de producción masiva, utilizando láseres para emitir información en el elemento constituyente de la luz, el fotón, y conduciendo esta información a través de fibras ópticas.
COMPUTACIÓN CUÁNTICA
La computación cuántica o informática cuántica es un paradigma de computación distinto al de la informática clásica. Se basa en el uso de cúbits (qubits en inglés), una especial combinación de unos y ceros. Los bits de la computación clásica pueden estar en 1 o en 0, pero solo un estado a la vez, en tanto que el cúbit (quantum bit) puede tener los dos estados simultáneamente. Esto da lugar a nuevas puertas lógicas que hacen posibles nuevos algoritmos. Una misma tarea puede tener diferente complejidad en computación clásica comparada con la que tiene en computación cuántica, lo que ha dado lugar a una gran expectación, ya que algunos problemas intratables pasan a ser tratables. Mientras que un computador clásico equivale a una máquina de Turing, un ordenador cuántico equivale a una máquina de Turing cuántica. El enfoque de las computadoras cuánticas es resolver problemas de una manera fundamentalmente nueva. Los investigadores esperan que con este nuevo enfoque de la computación puedan comenzar a explorarse algunos problemas que nunca podremos resolver de otra manera.
MÁS INFORMACIÓN
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- Libro: La nucleosíntesis. El origen de los elementos químicos. Un paseo por el cosmos
Autor(es): María C. Boscá es física nuclear y profesora en la Universidad de Granada
Editorial: RBA
Páginas: 156
Tamaño: 16 x 23,5 cm
Año: 2021
