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Universidad: INVESTIGACIONES - FACULTADES - ALUMNOS

COMPUTADORA CUÁNTICA

Se logra calcular la energía exacta del hidrógeno molecular

Peatóm | 8·02·2010 | 00:00 |
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Alán Aspuru-Guzik. Químico teórico de la Universidad de Harvard

Química. En un importante primer logro dentro de una nueva y prometedora tecnología, unos científicos han usado una computadora cuántica para calcular con precisión la energía del hidrógeno molecular. Este avance revolucionario en las simulaciones moleculares podría tener importantes repercusiones no sólo para la física y la química, sino también para muchos otros campos, desde la criptografía a la ciencia de los materiales. Uno de los problemas más importantes para muchos químicos teóricos es cómo ejecutar simulaciones exactas de los sistemas químicos. Ésta es la primera vez que se logra construir y hacer funcionar una computadora cuántica para obtener de ella los resultados precisos de estos cálculos.

En vez de usar bits binarios etiquetados con “0″ ó “1″ para codificar los datos, como en un ordenador convencional, la computación cuántica guarda la información en qubits (bits cuánticos), que pueden representar simultáneamente tanto “0″ como “1″

El trabajo es fruto de la colaboración entre el equipo de químicos teóricos de Alán Aspuru-Guzik, de la Universidad Harvard, y un grupo de físicos experimentales dirigidos por Andrew White de la Universidad de Queensland en Brisbane, Australia. El equipo de Aspuru-Guzik coordinó el diseño experimental y realizó los cálculos fundamentales, mientras que sus colegas en Australia ensamblaron la “computadora” física y ejecutaron los experimentos.

Si bien las supercomputadoras modernas pueden realizar simulaciones aproximadas de sistemas moleculares simples, aumentar el tamaño del sistema conduce a un aumento exponencial en el tiempo de cómputo. Si se simula algo más grande que cuatro o cinco átomos (por ejemplo, una reacción química, o incluso una molécula ligeramente compleja) enseguida se convierte en un problema intratable. La computación cuántica tiene el atractivo de su potencial para resolver ciertos tipos de problemas que son imposibles de resolver para los ordenadores convencionales.

En vez de usar bits binarios etiquetados con “0″ ó “1″ para codificar los datos, como en un ordenador convencional, la computación cuántica guarda la información en qubits (bits cuánticos), que pueden representar simultáneamente tanto “0″ como “1″. Cuando una computadora cuántica es puesta a trabajar sobre un problema, considera todas las respuestas posibles organizando sus qubits simultáneamente en todas las combinaciones posibles de “ceros” y “unos”.

Dado que una secuencia de qubits puede representar muchos números diferentes, una computadora cuántica haría muchos menos cálculos que una convencional para solucionar algunos problemas.

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