TEMAS PROFESIONALES
Qué es un qubit?
El elemento básico de la
computación cuántica es el bit
cuántico o qubit (del inglés,
quantum bit). Un qubit representa
ambos estados simultáneamente,
un «0» y un «1»
lógico, correspondientes, por
ejemplo, a los dos estados (1)
ortogonales de una partícula
subatómica. El valor del qubit
solo se particulariza a «0» a «1»
cuando se mide el qubit (2).
Hay que tener en cuenta que
cualquier interacción con el
mundo subatómico produce un
cambio en este, es decir, toda
medición o lectura conlleva
indefectiblemente una modificación
del estado de las partículas.
Lo enunciado tiene una
interpretación gráfica que
Figura 1. Presentación de Dan Cristian Marinescu,
School of Computer Science University of Central
Florida, Orlando, Florida, (Computing Frontiers,
Ischia, April 14, 2004)
puede ayudar: la esfera de la izquierda de la figura 1 representa varios estados
superpuestos de un qubit antes de medir, mientras que después de la medida el
valor del qubit se particulariza o bien para «0» o bien para «1».
Fundamentos de la computación cuántica
La computación cuántica está basada en dos propiedades de la interacción
cuántica entre partículas subatómicas: la superposición y el entrelazado.
La superposición cuántica es la propiedad de las partículas subatómicas de
tener múltiples estados simultáneos, por ejemplo un «0» y un «1» a la vez. Si
asociamos estos estados a un qubit, esta propiedad permite operar matemáticamente
con todos los valores del qubit simultáneamente. En definitiva, un
vector de n qubits representa a la vez 2n estados.
(1) A modo de ejemplo, los estados pueden ser el spin de un electrón, la polarización de un
fotón, etcétera.
(2) Los lectores curiosos pueden encontrar una explicación algo más intuitiva en el experimento
teórico llamado «el gato de Schrödinger».
636 Mayo