Cúbit: esperanza de la computación cuántica #ISC #ESCAT

Un cúbit tiene el mismo rol que un bit en el de la computación clásica: es la unidad mínima de información.

Los cúbits, a diferencia de los bits, no tienen un único valor en un momento dado; lo que tienen es una combinación de los estados cero y uno simultáneamente.

Pueden tener mucho de estado cero y poco de estado uno. O mucho de estado uno y poco de estado cero. Lo mismo de ambos. O cualquier otra combinación de estos dos estados que se nos ocurra.

Precisamente esta propiedad es en gran medida la responsable de las grandes capacidades que tienen los prototipos de ordenadores cuánticos que tenemos actualmente.

La complejidad de la naturaleza encaja mejor en una estructura multidimensional

Las definiciones de bit y cúbit en las que acabamos de indagar describen con claridad la naturaleza esencialmente binaria de la unidad mínima de información con la que trabajan tanto los ordenadores clásicos como los cuánticos. Su carácter bidimensional.

Pero, curiosamente, la información que puede ser procesada por un ordenador cuántico no es necesariamente de naturaleza binaria.

Muchos problemas contienen información con una estructura multidimensional muy rica que a menudo se ve artificialmente restringida a tan solo dos dimensiones

De hecho, muchos de los problemas a los que presumiblemente se podrá enfrentar un ordenador cuántico plenamente funcional en el futuro en el ámbito de la química cuántica, la simulación cuántica y muchas otras disciplinas contienen información con una estructura multidimensional muy rica que a menudo se ve artificialmente restringida a tan solo dos dimensiones.

¿Qué es un cúdit y por qué es importante?

Durante los últimos años varios grupos de investigación se han dado cuenta de que una parte muy importante de la capacidad de cálculo que pondrán en nuestras manos los ordenadores cuánticos plenamente funcionales se verá mermada si nos enfrentamos a los problemas utilizando un enfoque clásico.

Si la información que describe la complejidad de esos problemas se ve forzosamente simplificada con el propósito de que adopte una estructura bidimensional cabe la posibilidad de que la eficiencia de los algoritmos cuánticos se vaya a pique.

Cúbit

Del lenguaje de los cúdits a las trampas de iones

Los investigadores en computación cuántica argumentan con frecuencia que buena parte de los problemas de química, física, criptografía o ingeniería de materiales, entre otras disciplinas, pueden expresarse de una forma completamente natural en el lenguaje de los cúdits.

Describirlos recurriendo a la estructura bidimensional que nos proponen los cúbits conlleva renunciar a una parte del potencial que ponen sobre la mesa los ordenadores cuánticos. Al menos desde un punto de vista estrictamente teórico. Eso sí, la implementación física de los cúdits no es idéntica a la de los cúbits, como podemos intuir.

Fuente: Xataka

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