jueves, 10 de octubre de 2013

Computadoras cuánticas: La confianza es buena, la demostración es mejor

Un ordenador cuántico puede resolver tareas irrealizables con superordenadores convencionales. La cuestión de como puede uno, sin embargo, verificar la fiabilidad de un ordenador cuántico ha sido respondida recientemente en un experimento de la Universidad de Vienna.

El aprovechamiento de los fenómenos cuánticos, tales como superposición y entrelazamiento, se muestra prometedor para construir los futuros supercomputadores. Una gran ventaja de tales computadoras es que son altamente capaces de llevar a cabo una variedad de tareas mucho más rápido que sus contrapartes convencionales. El uso de las computadoras cuánticas para estos propósitos da lugar a un reto significativo: ¿Cómo puede uno verificar los resultados proporcionados por este tipo de computadores?

Tan solo recientemente, los desarrollos teóricos han proporcionado métodos para probar un computador cuántico sin tener un ordenador cuántico a mano. Ahora, un grupo de investigadores ha demostrado un nuevo protocolo, donde los resultados computacionales cuánticos pueden ser verificados sin usar recursos de computación cuántica adicionales.

Con el fin de probar el ordenador cuántico, los científicos insertaron "trampas" en las tareas. Las trampas son breves cálculos intermedios, de los cuales el usuario sabe el resultado de antemano. En caso de que el ordenador cuántico no haga su trabajo correctamente, la trampa da un resultado que difiere del esperado. De esta manera, el usuario puede verificar cuan fiable es realmente el ordenador cuántico. Cuantas más trampas construya el usuario en las tareas, más seguro estará de que el ordenador cuántico computa adecuadamente.

La prueba está diseñada para que ordenador cuántico no pueda distinguir la trampa de una tarea normal. Este es un requisito importante para garantizar que la computadora cuánticoa no sea capaz de ajustar el resultado de prueba. Los investigadores también han probado si el ordenador cuántico realmente recurre a recursos cuánticos. De este modo, se puede estar seguro de que incluso un ordenador cuántico construido maliciosamente no puede engañar y aceptar resultados erróneos.

Para su primera demostración, los investigadores usaron una computadora cuántica óptica, donde partículas de luz individuales, llamados fotones, portan la información. El protocolo mostrado es genérico, pero las computadoras cuánticas ópticas parecen ser ideales para realizar dicha tarea. La movilidad de los fotones permite interacciones fáciles con el ordenador cuántico. Los investigadores son optimistas acerca de las perspectivas planteadas por este experimento las cuales muestran prometedores mecanismos para los futuros ordenadores cuánticos.

Via UNIVIE

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