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Actualidad científica

  • 26/06/2017 - Sistema solar

    Un estudio arroja dudas sobre el enigmático Planeta Nueve

    El trabajo alerta de «sorprendentes sesgos de detección» en la clase de astros que condujeron a postular la existencia de una supertierra oculta en los confines del sistema solar.

  • 25/06/2017 - Ornitología

    No hay dos huevos iguales

    Se ignoraba la razón de que la forma de los huevos de las aves sea diferente entre las distintas especies: en unas son más elípticos o más cónicos que en otras. Es posible que se haya encontrado el porqué de esto.

  • 23/06/2017 - BIOLOGÍA VEGETAL

    El joven genoma de un viejo roble

    La secuenciación genética de distintas ramas de un roble de 234 años demuestra que su ADN ha sufrido escasas mutaciones a lo largo de su vida, al contrario de lo que se esperaba.

  • 22/06/2017 - BIOFÍSICA

    ¿Por qué el ADN se enrolla al estirarlo y el ARN se desenrolla?

    Un estudio detalla qué ocurre cuando se estiran ambas moléculas. Explicar la respuesta mecánica de los ácidos nucleicos a escala atómica ayudará a descifrar cómo influye su estructura en su función biológica.

  • 21/06/2017 - microbiología

    Un antibiótico de último recurso está perdiendo efectividad en todo el mundo

    El uso de antibióticos en la cría industrial de animales conduce a que la resistencia a los antibióticos por parte de los patógenos que afectan a los seres humanos no deje de crecer. El caso de la colistina lo pone bien de manifiesto.

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  • Investigación y Ciencia
  • Septiembre 2006Nº 360

Mecánica cuántica

Procesamiento cuántico de la información

La mecánica cuántica ofrece nuevas formas de procesamiento y transmisión de información. Para llevar a cabo cualquiera de estas aplicaciones, se debe combatir la decoherencia, el ruido que degrada las propiedades cuánticas de todo sistema.

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Supongamos que se almacena información en el estado de un átomo o de un fotón de luz, partículas cuyo comportamiento se rige por las leyes de la mecánica cuántica. ¿Implica algún cambio en el procesamiento y transmisión de la información? En los últimos años, una nueva disciplina científica pretende dar respuesta a esa pregunta: la teoría de la información cuántica. Ha emergido de la combinación de diferentes aspectos de la física teórica y aplicada con la teoría de la información y la computación. Se propone analizar qué posibilidades le ofrecen las leyes de la mecánica cuántica al procesamiento y a la transmisión de información. Gracias a este enfoque, se han encontrado espectaculares aplicaciones (como la criptografía cuántica o la teleportación cuántica) que desafían la comprensión clásica de la realidad. Nuestra intuición sólo está acostumbrada a razonar según dicta el entorno, donde los efectos cuánticos son imperceptibles y la mecánica clásica (o newtoniana) ofrece una descripción satisfactoria de los fenómenos que se observan. Por ejemplo, nadie se ha encontrado nunca delante del famoso gato de Schrödinger, vivo y muerto al mismo tiempo. Por ello, una de las primeras recetas que hay que seguir a la hora de afrontar y analizar las nuevas propuestas de la teoría de la información cuántica consiste en abstenerse de buscarles explicaciones clásicas. Se debe realizar un esfuerzo intelectual y acostumbrarse a pensar de un modo cuántico, aceptando e intentando explotar al máximo las nuevas reglas de juego que este formalismo nos ofrece. En mi opinión, si la teoría de la información cuántica parece un campo apasionante y siempre sorprendente, es porque nos "obliga" a renunciar a la intuición.

Históricamente, la mecánica cuántica fue la respuesta a una serie de problemas que aparecieron a finales del siglo XIX y principios del siglo XX, cuando la física experimental permitió la observación de fenómenos a escala atómica. Surgieron entonces nuevas preguntas que requirieron nuevas respuestas, y éstas llevaron de manera más o menos natural a la mecánica cuántica tal y como hoy la concebimos. Hacia finales de los años treinta, se había elaborado la mayor parte de la formulación teórica de la mecánica cuántica. ¿Por qué, pues, tardaron alrededor de medio siglo en aparecer los primeros resultados relativos a la información? Una primera y sencilla razón es que en aquella época no existía una formulación de la teoría de la información. Los trabajos de Shannon que establecieron las bases de la teoría de la información datan de 1949. Esta simple respuesta justifica en parte el retraso entre la finalización del desarrollo teórico de la mecánica cuántica y el nacimiento de la información cuántica. Pero no es suficiente para explicar las razones por las cuales no se pensó en la posible aplicación de las leyes cuánticas al procesamiento de la información hasta principios de los años ochenta.

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