Edward Farhi, director del Departamento de Física Teórica del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT), en EE UU. Está muy pendiente de la inminente inauguración del LHC y los descubrimientos que se pueden hacer con ese acelerador acerca del microcosmos, pero participó la semana pasada, en un congreso de computación cuántica organizado en la Fundación Ramón Areces, Madrid, por el proyecto Consolider Ingenio Mathematica. A Farhi se le nota que disfruta poniendo a prueba las ideas con su mente de físico teórico.
Pregunta. ¿Por qué un especialista en partículas elementales se ocupa de los ordenadores cuánticos, cuando miles de sus colegas en todo el mundo están pendientes del acelerador LHC, que está a punto de arrancar?
Respuesta. Ahora estoy prestando mucha atención al LHC, estoy ansioso por ver qué se descubre con ese acelerador. Pero hemos estado bastante tiempo esperando nuevos datos que nos ayuden a explicar la naturaleza de las partículas elementales. Desgraciadamente hemos estado varios años sin nuevos experimentos porque los aceleradores son tan grandes y costosos que se tarda mucho en hacerlos. Mientras esperaba el LHC me he interesado por otras cosas, como la computación cuántica.
P. ¿Qué es un ordenador cuántico?
R. Hay que dejar claro que no existe aún, aunque creemos que se podrán construir en el futuro. Un ordenador convencional es una máquina que maneja ceros y unos. Cualquier cifra puede ser expresada en ese sistema binario y combinando series de ceros y unos el ordenador calcula y produce un resultado. Sin embargo, la naturaleza, en su nivel más fundamental, se basa en las leyes de la física cuántica que explican por qué los materiales tienen las propiedades que tienen, por qué los imanes son imanes o cómo interaccionan las partículas en el LHC… No se ha encontrado en el laboratorio ni un solo fenómeno que contradiga esas leyes cuánticas. Si la naturaleza es básicamente cuántica, ¿por qué no usarla para hacer una computadora especial?
P. ¿Y como funcionará?
R. Una partícula elemental, como un electrón, tiene dos estados que llamamos spin up y spin down, pero según las leyes cuánticas, también puede estar a la vez up y down, en superposición. Si imaginas el spin up como cero y el spin down como uno, resulta que también puedes tener la superposición, que es el spin parcialmente up y parcialmente down, es decir, algo así como parcialmente cero y parcialmente uno. De aquí la potencia adicional de manejar la información con un ordenador cuántico.
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