En 1982 el físico Richard Feynman fue invitado a dar un seminario. Tenía muchos temas de los que hablar, pero se decantó por el que el organizador consideraba que nadie iba a escoger, la simulación de sistemas físicos en ordenadores. La clase fue resumida en un artículo que se publicó el mismo año en la revista International Journal of Theoretical Physics, y a día de hoy se considera un clásico de la ciencia (1).
Aunque nadie más quisiera hablar de ese tema, en la década de los ochenta la simulación de sistemas físicos con ordenadores era un tema importante. Durante los años cincuenta, los primeros ordenadores modernos habían revolucionado el mundo de la investigación. Realizar cálculos matemáticos que solo unas décadas antes eran totalmente inaccesibles se había vuelto algo habitual. Además, se crearon los lenguajes de programación de alto nivel, como Fortran o Cobol. Estos lenguajes permitían a los científicos crear sus propios programas sin necesidad de pasar años estudiando ciencias de la computación. Poco después, en la década de los setenta, aparecieron los primeros superordenadores. El famoso modelo Cray-1 (2) fue instalado en el Laboratorio Nacional de Investigación de Los Álamos en 1975, solo siete años antes del artículo de Feynman. El tema de cómo usar ordenadores para estudiar el comportamiento de los sistemas físicos era entonces un campo de investigación abierto y excitante.
Curiosamente, el artículo de Feynman es recordado no tanto por las conclusiones que expone sino por las preguntas que hace. En él se diferencia entre la dificultad de simular un sistema clásico, como un cohete que va a la Luna, y uno cuántico, como un átomo. Feynman identifica que los sistemas cuánticos son mucho más difíciles de simular que los clásicos, ya que los ordenadores funcionan siguiendo leyes clásicas. Como posible solución propone usar sistemas cuánticos para simular sistemas cuánticos. Esa idea se considera hoy en día como la semilla de la que germinó la ciencia de la computación cuántica.
La idea se puede resumir de manera muy concisa: «Los sistemas cuánticos son inherentemente diferentes a los clásicos. Los ordenadores son sistemas clásicos, y por eso simulan los sistemas cuánticos muy mal. Fabriquemos ordenadores que funcionen según la física cuántica y asunto resuelto». Una idea fácil de resumir pero muy difícil de realizar. Basta con decir que entre el artículo de Feynman y la actualidad han pasado ya treinta y cinco años y todavía no tenemos ordenadores cuánticos operativos.
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Claro que el gato de Schrödinger es «un ejemplo bastante desafortunado» para explicar la mecánica cuántica: cómo que es un contraejemplo. Erwin diseñó este experimento mental como una paradoja para atacar esta —entonces incipiente— teoría porque no aceptaba sus conclusiones. ;)
Lo que es desafortunado es que ahora esto se ponga como ejemplo para explicarla :D (y no eres el primero ni el último).
Felicitaciones por el artículo, muy completo y muy bien documentado
Felicitaciones, tu articulo es muy interesante, bien documentado y muy bien llevado pero sobre todo ameno a pesar de ser un tema especializado, lograste transmitir esa pasión por el tema.
Esta ciencia cambiara nuestra vida mas que ninguna otra cosa hecha por el hombre.
Gracias por el artículo, es fascinante.
De la computación cuántica he leído que, igual que un sistema cuántico reacciona al ser observado (como en el famoso experimento de la doble ranura), un ordenador cuántico también reaccionaría ante un intento de intrusión. ¿Alguien podría explicarme algo sobre esto? Lo necesito, de veras. Gracias de antemano.
Observar no es que un señor mire.
Un sistema cuántico pierde la coherencia al interactuar con cualquier cosa, pueden ser fotones de «una linterna», pueden ser los átomos del aire, etc…
A este hecho se le denomina decoherencia. Busca información sobre ello.
Sobre la pregunta en cuestión, no es fácil responder en un comentario. Tendrás que buscar sobre comunicación cuántica y criptografía para entenderlo.
Pero la «gracia» de la comunicación cuántica es esa, que es posible saber si ha habido un INTENTO de leer la comunicación. El intento puede ser exitoso o no serlo, se detecta igualmente.
Muy buena base de información es genial y muy curiosa la carrera «cuántica» sobre la historia de los ordenadores que ahora incluso vamos a poder mandarlos al espacio.