Se basa en el uso de bits cuánticos (quantium bits) o qubits y da lugar a nuevas puertas lógicas que hacen posibles nuevos algoritmos. Podría llevar a cabo 64,000 cálculos simultáneamente (en "universos paralelos"). Mientras que los computadores tradicionales codifican información usando código binario (0 y 1) y pueden hacer solo cálculos de un conjunto de números de una sola vez cada uno, las computadoras u ordenadores cuánticos codifican información como serie de estados mecánicos cuánticos tales como direcciones de los electrones o las orientaciones de la polarización de un fotón representando un número que expresaba que el estado del bit cuántico está en alguna parte entre 0 y 1, o una superposición de muchos números, de forma que se realizan diversos cálculos simultáneamente. El prototipo de D-Wave consta solo de 16 qubits, pero sistemas con cientos de qubits podrían ser capaces de procesar una cantidad inimaginable de información de entrada.
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