Computación cuántica, un cambio rotundo
¿Hasta dónde podemos empujar la actual tecnología de la información basada en bits? Hace falta un cambio de visión y reestructurar lo ya conocido.
LAS NUEVAS CARACTERÍSTICAS
En un artículo anterior comentábamos acerca de las limitaciones actuales respecto a la miniaturización de microprocesadores, mencionamos además que el límite físico ronda los 7 nanómetros, pues más allá de esos parámetros surgen efectos cuánticos que generan interferencias que no permiten controlar debidamente los procesos computacionales.
El problema se basa en que a escalas nanométricas la física adquiere excepcionales características y deja de comportarse según las leyes conocidas ya que una macro partícula cuando se encuentra con un obstáculo, no puede atravesarlo, pero en el caso de los electrones, que son partículas cuánticas elementales y se comportan como ondas, existe la posibilidad de que una parte de ellos pueda atravesar las paredes (efecto túnel) si son demasiado delgadas, de manera tal que la señal puede pasar por canales donde no debería circular y arruinar todo el proceso de cálculo.
Las computadoras actuales, aún las supercomputadoras más poderosas están basadas en la física clásica o newtoniana, funcionan siguiendo el modelo del matemático Alan Turing, resolviendo problemas de manera secuencial según un algoritmo dado.
Mundo limitado
Hasta ahora todas las computadoras operan en su nivel más básico con ceros y unos, lenguaje binario que matemáticamente se ajusta perfectamente a los niveles discretos de voltaje de un circuito electrónico, los que representan valores con los que se pueden crear puertas lógicas que al final sirven para resolver algoritmos.
A esta rama de la ciencia se la denomina electrónica digital, simplemente porque su lógica puede resolver problemas con tan solo 2 dígitos y sus posibles combinaciones.
La tesis de Church-Turing entre otras cosas, señala que si un algoritmo es computable será entonces compatible con el modelo de máquina de Turing pues esencialmente todas las computadoras actuales son máquinas de Turing siendo todas equivalentes, sin importar su diseño, marca o arquitectura de Cuestiones físicas y de ingeniería hardware, siempre siguen las mismas normas aunque obviamente a diferentes velocidades de reloj.
Entonces el postulado indica que si una máquina de Turing no puede computar un problema, ningún otro tipo de máquina podrá hacerlo.
Y en verdad existen muchos problemas no computables, al menos bajo el paradigma computacional actual.
Efectivamente existen problemas llamados “duros” que sin importar la potencia de la computadora, o la cantidad ilimitada de memoria o recursos que se le asignen, nunca pero nunca podrá acceder a una solución ya que la potencia de una computadora se puede ampliar de manera lineal, mientras que existen problemas que escalan exponencialmente, hay otros que realmente escapan a la lógica tradicional.
Reino paradójico