Años 80
A comienzos de la década de los 80,
empezaron a surgir las primeras teorías que apuntaban a la posibilidad de
realizar cálculos de naturaleza cuántica.
1981 - Paul Benioff
Las ideas esenciales de la
computación cuántica surgieron de la mente de Paul Benioff que trabajaba en el
Argone National Laboratory en Illinois (EE. UU.). Teorizó un ordenador
tradicional (máquina de Turing) operando con algunos principios de la mecánica cuántica.
1981-1982 Richard Feynman
El Dr. Richard
Feynman, físico del California Institute of Technology en
California (EE. UU.) y ganador del premio Nobel en
1965 realizó una ponencia durante el “First Conference on the Physics of Computation”
realizado en el Instituto Tecnológico de
Massachusetts (EE. UU.) Su charla, bajo el título de
“Simulating Physics With Computers" proponía el uso de fenómenos cuánticos
para realizar cálculos computacionales y exponía que dada su naturaleza algunos
cálculos de gran complejidad se realizarían más rápidamente en un ordenador
cuántico.
1985 - David Deutsch
Este físico israelí de la Universidad de Oxford, Inglaterra,
describió el primer computador cuántico universal, es decir, capaz de simular
cualquier otro computador cuántico (principio de Church-Turing ampliado). De
este modo surgió la idea de que un computador cuántico podría ejecutar
diferentes algoritmos cuánticos.
Años 90
En esta época la teoría empezó a
plasmarse en la práctica: aparecieron los primeros algoritmos cuánticos, las
primeras aplicaciones cuánticas y las primeras máquinas capaces de realizar
cálculos cuánticos.
1993 - Dan Simon
Desde el departamento de
investigación de Microsoft (Microsoft Research), surgió un problema teórico
que demostraba la ventaja práctica que tendría un computador cuántico frente a
uno tradicional.
Comparó el modelo de probabilidad
clásica con el modelo cuántico y sus ideas sirvieron como base para el
desarrollo de algunos algoritmos futuros (como el de Shor).
1993 - Charles Benett
Este trabajador del centro de
investigación de IBM en Nueva York descubrió el tele transporte cuántico
y que abrió una nueva vía de investigación hacia el desarrollo de
comunicaciones cuánticas.
1994-1995 Peter Shor
Este científico estadounidense de AT&T Bell
Laboratories definió el algoritmo que lleva su nombre y que
permite calcular los factores primos de números a una velocidad mucho mayor que
en cualquier computador tradicional. Además su algoritmo permitiría romper
muchos de los sistemas de criptografía utilizados
actualmente. Su algoritmo sirvió para demostrar a una gran parte de la
comunidad científica que observaba incrédula las posibilidades de la
computación cuántica, que se trataba de un campo de investigación con un gran
potencial. Además, un año más tarde, propuso un sistema de corrección de
errores en el cálculo cuántico.
1996 - Lov Grover
Inventó el algoritmo de búsqueda de
datos que lleva su nombre "Algoritmo de Grover". Aunque la
aceleración conseguida no es tan drástica como en los cálculos factoriales o en
simulaciones físicas, su rango de aplicaciones es mucho mayor. Al igual que el
resto de algoritmos cuánticos, se trata de un algoritmo probabilístico con un alto
índice de acierto.
1997 - Primeros experimentos
En 1997 se iniciaron los primeros
experimentos prácticos y se abrieron las puertas para empezar a implementar
todos aquellos cálculos y experimentos que habían sido descritos teóricamente
hasta entonces. El primer experimento de comunicación segura usando
criptografía cuántica se realiza con éxito a una distancia de 23 Km. Además se
realiza el primer tele transporte cuántico de un fotón.
1998 - 1999 Primeros Qbit
Investigadores de Los Álamos y el
Instituto Tecnológico de Massachusets consiguen propagar el primer Qbit a
través de una solución de aminoácidos.
Supuso el primer paso para analizar la información que transporta un Qbit.
Durante ese mismo año, nació la primera máquina de 2-Qbit, que fue presentada
en la Universidad de Berkeley, California (EE.
UU.) Un año más tarde, en 1999, en los laboratorios de IBM-Almaden, se creó la
primera máquina de 3-Qbit y además fue capaz de ejecutar por primera vez el
algoritmo de búsqueda de Grover.
Año 2000 hasta ahora
2000 - Continúan los progresos
De nuevo IBM, dirigido por Isaac
Chuang (Figura 4.1), creó un computador cuántico de 5-Qbit capaz de ejecutar un
algoritmo de búsqueda de orden, que forma parte del Algoritmo de
Shor. Este algoritmo se ejecutaba en un simple paso cuando en un
computador tradicional requeriría de numerosas iteraciones. Ese mismo año,
científicos de Los Álamos National Laboratory (EE. UU.) anunciaron el
desarrollo de un computador cuántico de 7-Qbit. Utilizando un resonador magnético nuclear se
consiguen aplicar pulsos electromagnéticos y permite emular la codificación en
bits de los computadores tradicionales.
2001 - El algoritmo de Shor ejecutado
IBM y la Universidad de Stanford, consiguen
ejecutar por primera vez el algoritmo de Shor en el primer computador cuántico
de 7-Qbit desarrollado en Los Álamos. En el experimento se calcularon los
factores primos de 15, dando el resultado correcto de 3 y 5 utilizando para
ello 1018 moléculas, cada una de ellas con 7 átomos.
2005 - El primer Qbyte
El Instituto de “Quantum Optics and
Quantum Information” en la Universidad de Innsbruck (Austria)
anunció que sus científicos habían creado el primer Qbyte, una serie de 8 Qbits
utilizando trampas de iones.
2006 - Mejoras en el control del cuanto
Científicos en Waterloo y
Massachusetts diseñan métodos para mejorar el control del cuanto y consiguen
desarrollar un sistema de 12-Qbits. El control del cuanto se hace cada vez más
complejo a medida que aumenta el número de Qbits empleados por los
computadores.
2007 - D-Wave
La empresa canadiense D-Wave Systems había
supuestamente presentado el 13 de febrero de 2007 en Silicon
Valley, una primera computadora cuántica comercial de 16-qubits de
propósito general; luego la misma compañía admitió que tal máquina, llamada
Orion, no es realmente una computadora cuántica, sino una clase de máquina de
propósito general que usa algo de mecánica cuántica para resolver problemas.
2007 - Bus cuántico
En septiembre de 2007, dos equipos
de investigación estadounidenses, el National Institute of Standards (NIST) de Boulder y la
Universidad de Yale en New Haven consiguieron unir componentes cuánticos a
través de superconductores.
De este modo aparece el primer bus
cuántico, y este dispositivo además puede ser utilizado como memoria cuántica,
reteniendo la información cuántica durante un corto espacio de tiempo antes de
ser transferido al siguiente dispositivo.
2008 - Almacenamiento
Según la Fundación Nacional de
Ciencias (NSF) de los EE. UU., un equipo de científicos consiguió almacenar por
primera vez un Qubit en el interior del núcleo de un átomo de fósforo, y
pudieron hacer que la información permaneciera intacta durante 1,75 segundos.
Este periodo puede ser expansible mediante métodos de corrección de errores,
por lo que es un gran avance en el almacenamiento de información.
2009 - Procesador cuántico de estado sólido
El equipo de investigadores
estadounidense dirigido por el profesor Robert Schoelkopf, de la Universidad de Yale, que ya en 2007 había
desarrollado el Bus cuántico, crea ahora el primer procesador cuántico de
estado sólido, mecanismo que se asemeja y funciona de forma similar a un
microprocesador convencional, aunque con la capacidad de realizar sólo unas
pocas tareas muy simples, como operaciones aritméticas o búsquedas de datos.
Para la comunicación en el
dispositivo, esta se realiza mediante fotones que se desplazan sobre el bus
cuántico, circuito electrónico que almacena y mide fotones de microondas,
aumentando el tamaño de un átomo artificialmente.
2011 - Primera computadora cuántica vendida
La primera computadora cuántica
comercial es vendida por la empresa D-Wave Systems, fundada en
1999 a Lockheed Martin, por 10 millones de dólares.
2012 - Avances en chips cuánticos
IBM anuncia que ha
creado un chip lo suficientemente estable como para permitir que la informática
cuántica llegue a hogares y empresas. Se estima que en unos 10 o 12 años se
puedan estar comercializando los primeros sistemas cuánticos.
2013 - Computadora cuántica más rápida que un
computador convencional
En abril la empresa D-Wave Systems lanza
el nuevo computador cuántico D-Wave Two el cual es 500000 veces superior a su
antecesor D-Wave One, con un poder de calculo de 439 qubits. Éste fue comparado
con un computador basado en el microprocesador Intel Xeon E5-2690 a 2.9 GHz,
obteniendo el resultado en promedio de 4000 veces superior.
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