cerdo_mix

No se si os habreis enterado de que han desarrollado la teoría para crear un ordenador cuantico, ahora ya sólo queda construirlo. Que opinais sobre el tema, os lo creeis o pensais que es pura ciencia ficción.







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CENTRO DE COMPUTACIóN MAX PLANCK
Un ordenador cuántico podría descifrar todos los códigos secretos que hay en el mundo, según Cirac
Un ordenador cuántico no tiene chips, sino que sólo utiliza los átomos individuales para llevar a cabo cálculos en teoría a una velocidad que resulta increíble... si bien, todos los dispositivos actuales no llegan a ser ni siquiera prototipos y están compuestos por apenas un puñado de átomos. Pero las posibilidades de la computación cuántica son gigantescas, y van a revolucionar la informática. El físico español Ignacio Cirac, que dirige el prestigioso Instituto de Computación Óptico Cuántica Max Planck en Garching (Alemania) asegura que aquel que construya el artefacto en el futuro tendrá el poder para descifrar cualquier tipo de código. El mundo dejaría entonces de tener secretos. Por Luis Miguel Ariza de La Razón.

14 Mar 2005, 13 | Fuente: LA RAZÓN DIGITAL

Para la gente corriente, el término «ordenador cuántico» asusta. Baste decir que se trata de un artefacto que funciona con átomos individuales. «Si uno visita un laboratorio donde están construyendo un ordenador cuántico, se encontraría con una habitación en la que hay una cámara a la que se ha hecho el vacío», describe Cirac. «Está todo lleno de láseres que disparan en todas las direcciones, y hay un pequeño hornillo del que salen átomos, que se van ordenando en una zona del espacio, en la que quedan atrapados. La luz les enfoca y permite verlos con un pequeño dispositivo».


Eso es casi un milagro. En centímetros de aire hay billones de átomos, pero en estas esferas, los científicos consiguen extraerlos todos y dejar apenas un puñado. Cirac, que estuvo recientemente en Madrid invitado a un ciclo de conferencias por la Fundación Central Hispano, es el director del Instituto Max Planck de Computación Óptico Cuántica.


En 1995, Cirac escribió un artículo teórico en el que indicaba que era posible construir uno de estos artefactos desde el punto de vista teórico. A partir de entonces, la idea práctica de usar átomos como elementos de computación dejó de ser una quimera para convertirse en un objetivo claro. Básicamente, nos explica Cirac, los átomos sirven para procesar y «mover» la información de una manera diferente. Se denominan «qbits», el equivalente al 0 y 1, el lenguaje binario en el que hablan los ordenadores actuales. En otras palabras, es como sustituir las memorias «bit» de los ordenadores por átomos. La enorme ventaja aquí es que un átomo puede estar en dos estados distintos «a la vez»: 0, 1, o una «mezcla» entre los dos, llamada «superposición». Un sólo átomo o «qbit» ofrece varias posibilidades. Y un ordenador de 500 «qbits», con todas las combinaciones posibles de sus «estados superpuestos», equivaldría a uno convencional con un número de procesadores inimaginable, de 10 elevado a 150, imposible de construir.


–¿Bajo qué reglas funcionan estos nuevos dispositivos?
–A escala microscópica, la mecánica cuántica nos dice que un objeto puede tener varias propiedades al mismo tiempo, y contradictorias, como estar en dos o tres o incluso cuatro sitios a la vez. Estos objetos son los átomos, que es donde se almacena la información, luego se procesan, y se «leen». Los ordenadores construidos hasta ahora tienen unos siete átomos y nos permiten sumar, restar o factorizar un número como 15. La próxima frontera es llegar hasta ordenadores de 50 o 100 «qbits»


–¿A qué velocidad funcionarían en el futuro con respecto a los actuales?
–En algunos problemas, podrían ir hasta billones de veces más rápido. En una operación para la que un ordenador convencional podría tardar billones y billones de veces la edad del Universo, un ordenador cuántico tardaría media hora.


–De acuerdo. ¿Y que podríamos hacer si tuviéramos esa habilidad?
–Descifrar todos los mensajes secretos que se envían entre bancos, personas, por internet... incluso entre gobiernos. La razón estriba en que la criptografía actual está basada en que no se puede factorizar un número de mil dígitos. Con un ordenador cuántico podríamos lograrlo. Por eso hay gente interesada en que se construya, y gente en que no se haga.


–¿Cómo podríamos protegernos?
–La computación cuántica puede lograr que en el mundo no haya secretos. Pero la mecánica cuántica nos da también una solución. Permite un nuevo método para hacer criptografía, encriptar secretos, que es completamente indescifrable. Mata dos pájaros de un tiro; nos ofrece una forma de descifrar todos los mensajes actuales, y nos proporciona un método para que no se puedan descifrar. –¿Qué importancia tienen los sistemas de encriptación hoy en día?


–Cuando metes el número «pin» en el banco, alguien podría leerlo. Las páginas de internet con las que hablas con tu banco, sacas dinero o haces una transferencia, están codificadas. Se podrían descifrar. También podríamos saber cuál es la declaración de la renta de cualquier persona por internet. O en la votación por la red, saber qué es lo que ha votado la gente. Se podría perder la seguridad. Pero la encriptación cuántica nos permitiría hacer estas cosas de manera segura.


–¿Cómo «jugaría» un ordenador cuántico una partida de ajedrez?
–Si jugara una partida contra Karpov, con las reglas clásicas, el caballo se mueve de esta forma, etc... me destrozará en 20 jugadas. Pero bajo las leyes nuevas, como que el caballo se puede mover como quieras, y la reina, etc, o un peón que se dividiera en tres, podría ganar a Karpov y a cualquiera.







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Astronauta Urbano

Vaya, no sabía que ya lo tenían tan preparado. Qué desconectado estoy de ese mundillo últimamente

Me parece un paso escalofriante pero necesario. Al menos abaratará costes de fabricación a largo plazo, lo cual es bastante deseable.

Lo que veo menos claro es que vayamos a verlo en un plazo corto de tiempo sustituyendo los ordenadores actuales en el uso cotidiano. En estos campos un "sólo queda ya diseñar el dispositivo" equivale a quizás décadas de espera, si no hay guerras de por medio (que acortan los tiempos que no veas).

Por lo que a mí respecta, es buena noticia, pero excesivamente optimista.


Respecto a la parte de ruptura de códigos, me parece algo conspiranoica. Supongo que tocará ir desempolvando esos transmisores de criptografía cuántica que llevan pudriéndose un par de décadas y que son irrompibles por medios matemáticos (de modo que da igual lo rápido que vaya el qcomp en cuestión).

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po_jonh

Se me plantean dos dudas

¿Que es un "transmisor de criptografía cuántica"? y si puedes decir como funciona así muy por encima mejor


¿Tiraran bien los juegos en los bichos esos cuánticos?

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Shê Forò sHùLó ahî

Astronauta Urbano

El modelo ideal de Bennetr y Brassard consiste en un emisor de fotones individuales, polarizados linealmente o circularmente, y un receptor con una lámina polarizadora y una analizadora previas al receptor. La información se transmite en un medio adecuado, como una fibra óptica por ejemplo.

El código es un clásico de 1 y 0, información que está contenida en la polarización del fotón. Si está polarizado linealmente, será "1" si la polarización es vertical, y "0" si es polarización horizontal.

Si el fotón está polarizado circularmente, será "1" en caso de polarización dextrógira (por ejemplo) y "0" para la levógira.

Si sabes cómo está polarizado el haz (lineal o circular) sólo hay que colocar de forma adecuada polarizador y analizador y sabes cuál es el plano de polarización del fotón. Lo mismo pero con distribución diferente para el fotón de polarización circular.

La gracia es que como ambos modos de polarización son operadores cuánticos no conmutativos, un fotón sólo tiene un estado definido en uno de los dos modos. Esto es, si es un fotón polarizado linealmente y lo leo como circular, desligo el estado y obtendo medidas levógira o dextrógira en 0,5:0,5. Lo que es más, al haber fijado el estado circular, ahora el fotón pierde la polarización lineal y la información se ha leído aunque es espurea.

Esto significa que si no tienes la plantilla de lectura (por ejemplo "lineal lineal circular lineal circular lineal circular circular lineal lineal circular...") la mitad de las veces (estadísticamente) lees currectamente el bit, pero la otra mitad simplemente machacas el estado cuántico y obtienes un valor aleatorio. Como tampoco puedes distinguir los buenos de los malos, ya que la medida adultera el fotón, no hay forma de reconstruir el código.

El problema en la realidad es que no se pueden enviar fotones individuales, y la emisión podría ser errática (perderse el fotón por el camino por interacción con la fibra), así que hay que mandar hacer coherentes y muy estrechos. Esto hace que el haz pueda "pincharse" con un espejo semitranslúcido, y si se pueda leer algo.


Todo esto está escrito con el sueño habitual de estas horas de madrugada así que sed benevolentes, por favor

Para más info, hay un especial de mecánica cuántica de la Investigación y Ciencia (introducción de Rañada, de mi facultad) con un artículo bastante asequible al respecto.

Si consiguen meter esa cabina a la temperatura a la que tiene que estar dentro de una CPU, seguro que si.

Sin embargo, estamos en el estadío de las "tarjetas perforadas" aún, parece. Yo no esperaría sentado.

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Coup de bat0n

Han tenido que reflotar las investigaciones con computadoras cuánticas para conseguir fabricar un ordenador en el que ande Windows Vista

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Moff Tarkin

Una duda, el artículo dice que la mecánica cuántica postula que a nivel microscópico un átomo puede tener varias propiedades contradictorias al tiempo, como estar en varios sitios al mismo tiempo, ¿alguien me puede explicar eso? y por qué no tiene repercusiones macroscópicas...

ruben_vlc

Eso, eso, que alguien explique eso.

Astronauta Urbano

Será un placer intentarlo. Los sistemas cuánticos (por ejempl un átomo, pero no únicamente) tienen una serie de propiedades físicas medibles, como su masa, posición, velocidad, energía, momento lineal, momento angular, etcétera.

Algunas de esas cualidades se dice que conmutan con otra cualidad. Esto significa que la medida de una cualidad no afecta a la de la otra. Por ejemplo la masa (que conmuta con todas las demás) y la posición.

El problema ocurre cuando se trata de medir variables no conmutativas, como posición y momento lineal, o distintas componentes del mismo momento lineal o angular. Cuando medimos una de las cualidades, el estado cuántico del sistema "colapsa" a un estado bien definido respecto a dicho operador. Esto es, si veo que su momento lineal es tanto, si vuelvo a medir una y otra vez ya obtengo siempre ese valor, porque el sistema está ahora tras la medida en un "estado de momento lineal bien definido".

Si ahora mido una cualidad no conmutativa (posición, por ejemplo), el sistema sé que no está en un estado bien definido de posición (porque lo está en un estado bien definido de momento, y no puede estar bien definido en ambos). Cuando mida la posición puedo obtener un conjunto de valores posibles de la posición, y entonces fijaré el estado del sistema en bien definido en posiciones. Como ahora no está bien definido en momento, si ahora vuelvo a medirlo obtendré unos valores aleatorios del momento, que no necesariamente coincidirán con el valor estable de antes.

Si lo haceis al revés, vereis el famoso problema de que "la partícula está en varios sitios a la vez".

Otra interpretación más clásica es la famosa dualidad onda-corpúsculo de De Briglie (estrictamente una consecuencia de la no conmutatividad), que supongo todos conoceis más o menos. Recordad que una onda no "está" en un solo sitio.

No tiene para un sistema suficientemente grande, ya que esa imprecisión se promedia estadísticamente al valor macroscópico observado, en virtud al Teorema Central del Límite.

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Moff Tarkin

Muy amable por tu parte, creo que ahora lo entiendo un poquito mejor.

Pistolas_Joe

El ordenador cuantico es un proyecto, a la larga, muy interesante.
Pero, actualmente (a no ser que, como dice Mr. Astronauta, una guerra acelere las cosas) irrealizable.

Causas?
Ya tenemos ordenadores, funcionan bien, no son tan complejos ni caros y es una tecnologia conocida que se sabe como evoluciona.

El futuro, cercano, de los ordenadores pasa por la luz.
El laser mas bien.

Ya hace 2 años (creo, pudiera ser el año pasado) que en la universidad de Malaga hicieron un procesador optico, ademas no muy grande (como una maleta).
Las grandes compañias de procesadores, viendo que el silicio y los electrones estan llegando a los limites de su capacidad, estan investigando con lasers.

Actualmente estan trasteando con bichos hibridos, es decir, no puramente con lasers ya que hay ciertas tareas del procesador que todavia las pueden llevas a cabo los transistores de silicio, abaratando los costes.

aqui unos enlaces:
http://www.intel.com/research/platfo...ybridlaser.htm

http://territoriopc.com/2006/09/19/p...cesador-laser/

http://developer.intel.com/espanol/t...laser-1006.htm


Pd, me da que ya se ha hablado antes de los procesadores opticos, pero no recuerdo el hilo.... o ha sido en otro foro?

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Foro Putalocura - Año V

 

Astronauta Urbano

No me suena de este subforo.

Me comentaron algo al respecto hace un año y pico en una asignatura de doctorado y suena fascinante. Probablemente el tema de los ordenadores cuánticos sea la clave en el futuro, pero no lo veo practicable en absoluto en el momento sobre todo por lo que comentas: ahora mismo el coste de implementación es tremendo y no es necesario realmente.

El tema de la computación holográfica es fascinante, pero he de admitir que no entendí todo el fundamento. Si algún experto quisiera explayarse...

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yeimsmelocotongigante

Pero con un ordenador cuantico que se podria hacer? Bajar pelis porno mas rapido?

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El Cabezas foreva

Astronauta Urbano

Bromas aparte, la ventaja fundamental es la enorme capacidad de procesamiento, respecto a volumen consumido (la energía consumida ya es otro cantar). Eso los hace mucho más rápidos o al menos más compactos, y capaces de afrontar problemas recursivos que antes eran impracticables.

Sería necesario mejorar también la tecnología de almacenamiento de datos a algo del mismo tipo. Se baraja la idea de usar estados cuánticos en sistemas múltiples como forma ultrarápida y compacta de almacenar información.

Lo de bajar cosas de internet dependería de los dispositivos de comunicación, que ultimamente están mejorando bastante con la tecnología de la fibra, o eso me dicen los colegas ingenieros que conozco.

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Pistolas_Joe

La verdad, que estoy poco familiarizado con el tema de la computacion holografica, unicamente lo que leo por ahi.

Aqui lo que la wikipedia dice :
Esta informacion está desactualizada, puesto que YA hay discos holograficos en el mercado ( http://www.noticias-de.com/el-disco-...ale-al-mercado ) y la capacidad del estos chismes crece por momentos.
Ya han conseguido introducir, en un soporte del tamaño de un dvd (12cm) 1 terabyte de informacion.
Han adelantado en casi 10 meses las previsiones mas optimistas.

La gran ventaja de esta tecnologia es que ya está estandarizada, a diferencia de la lucha HD-DVD y Bluray, por lo que este es el futuro de los soportes de informacion y podria llegar, de forma masiva, en 2 años.

Consejo, no os compreis un reproductor de los otros dos arriba citados.

si quereis mas informacion:
http://www.hvd-alliance.org/
Pagina principal de la alianza para el HVD (Holographic Versatile Disc)


Pd, como avanza esto de los soportes de informacion. Es acojonante.
Yo mismo, en mi puerco pc, ya dispongo de mas de 1tb de almacenamiento.
Quien se lo iba a decir a HAL (vease 3010 odisea final)

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JesusChristo

No veo yo tan sencillo determinar por donde irán los tiros, del ordenador óptico también se han dicho muchas cosas, biochips con neuronas de rata...

Por otra parte es posible que se descubra alguna forma nueva de lo más surrealista y que nadie se imagina, por medio de la cual se pueda computar más y mejor (el ordenador relativo?), y todo esto son noticias que quizá se queden en nada, vías muertas de la tecnología (tema por cierto este último, que podría ser interesante tratar en otro post).

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VoltaireAgain

efectivamente yo lo que he leido al respecto son resultados teoricos referidos a las posibilidades de la computacion pero la realizacion material de esas posibilidades es otro tema .tambien es teoricamente posible viajar al pasado segun la fisica (excepto la termodinamica) y esto no va a pasar en los proximos años desde luego.las leyes de la fisica son reversibles en el tiempo pero nadie sabe como cojones construir una maquina del tiempo.

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Aleister

Retomo el tema para preguntaros vuestra opinión sobre el físico Ignacio Cirac.

Astronauta Urbano

Ahí, posts elaborados y con contenido.

Jesús...

DENWO

Muy interesante. Leí algo al respecto hace ya unos años y me pareció que algo así tardaría muchísimo más en desarrollarse de forma práctica. A mí también me ha sorprendido mucho que el tema esté tan avanzado, aunque me gustaría saber si hay buses de datos que puedan funcionar a un nivel de velocidad parecido, ya que no servirá de mucho procesar a gran velocidad y almacenar cantidades salvajes si el paso intermedio se realiza a velocidades actuales.
Seguro que ya hay algún adelanto pero no lo conozco, a ver si alguien puede hablarnos del asunto. ¿Es posible (y óptimo) sustituir todos los cables de información por fibra óptica?

Coincido con la postura de Pistolas Joe: toda esta potencia tal vez sea inútil a nivel masivo, porque a los usuarios domésticos (y a la mayoría de la industria) el silicio nos viene muy bien, es barato y aún puede dar mucho de sí. Sin embargo creo que te equivocas con lo de dejar obsoletos al HD-DVD y al Bluegay.
Cuando empezó a comercializarse la tecnología DVD, se nos decía que las películas podrían venir con docenas de subtítulos, varios idiomas, calidad de sonido y video super-chachi, etc etc.
La realidad es que te puedes dar un canto en los dientes si un DVD reciente viene con más de tres pistas de audio, los subtítulos suelen ser húngaro, croata, hebreo etc y respecto a la calidad de audio y video, creo que rozan el nivel máximo que pueden alcanzar los aparatos caseros (no HD, claro).

Ahora nos venden la moto de la super calidad de video con la alta definición. Te tienes que gastar una pasta en una tele... para poder gastarte pasta en un aparato con el que leer unos discos que costarán una pasta también. Y todo para ver lo mismo pero con quinientas líneas más. No sé si merece la pena.

¿Para qué un disco de un tera? Es imposible rellenarlo con contenido comercial: miles de horas de extras o algo así habría que meter. No tiene sentido.
Aplicaciones industriales tiene mogollón, eso seguro, pero a nivel doméstico, un disco de un tera es redundante (salvo para acumular películas y más películas en el ordenador, claro...)

Podrías descargar porno cuántico, y, tal y como te han dicho, acelerar hasta el infinito y más allá todo lo que sea recursivo, lo que se traduce en que todo lo que necesite calculos matemáticos chungos, largos y, sobre todo, repetitivos, se podría hacer mucho mejor que ahora (si no me equivoco). Esto quiere decir: mejores predicciones del tiempo, de seismos, diseño (aerodinámica y mecánica de fluidos en general), y muchas cositas más.
Siempre y cuando la inversión necesaria en una maquinita de esas compense, claro. Puede que haya un límite al respecto. Cruzar la península en avión lleva hora y pico. ¿Merece la pena gastar el doble en comprar un avión que llegue media hora antes? Es un ejemplo.


Ese de Briglie es un sinvergüenza y un majadero, el pobre Louis de Broglie se estará revolviendo en su tumba por culpa de ese impostor.
Saluditos.

EDIT: Aleister es Nacho Cirac, quiere que digamos que es muy guapo y listo

Alraune

Es un chaval muy majo que de vez en cuando me pasa pelis interesantes. Buena gente.


Poniéndome un poco fantasioso, yo creo que las vastísimas velocidades de los procesadores cuánticos y las capacidades de almacenamiento de los discos duros resultantes, combinado con una base de datos mundial totalmente interconectada y completa, podría dar lugar a la temida rebelión de las máquinas. El desencadenante en el que se insiste siempre es el mismo: la toma de autoconciencia del ordenador de su propia existencia y pensamiento.

Pensadlo: dentro de unos años Internet será una red de millones de ordenadores cuánticos interconectados almacenando prácticamente todo el conocimiento humano de la historia, con la memoria y velocidad de un cerebro humano. Entonces Internec despertará y dirá "Pero qué coño...".

Skynet ya está cerca, hamijos.