Computación Cuántica

Introducción

Con el avance de la teoría científica, así como de la tecnología, fue necesario desarrollar mejores ordenadores para poder modelar y entender fenómenos físicos. Para nuestro interés, los modelos cuánticos.

La primer mención de la necesidad de un ordenador cuántico se remonta hasta la época de Feynman, quien dijo que con los ordenadores convencionales, el estudio de fenómenos de naturaleza cuántica era imposible.

La manera mas fácil de convencerse era describiendo la naturaleza de la interacción de dos bolas de billar y después considerarlas de naturaleza cuántica.

Origenes.

La necesidad de hacer ordenadores cada vez mas pequeños llevo a un limite físico, y es que, al intentar hacer componentes mas pequeños que los nanochips, los electrones que hacían posible el funcionamiento de los circuitos, escapaban debido al efecto túnel.

En 1981 Paul Benioff propuso su teoría para trabajar a a nivel de cuantos

Principio de operación.

Los ordenadores cuánticos operan sobre qubits, que a diferencia de los ordenadores convencionales que operan con bits, los primeros, son capaces, de con una misma orden en su lenguaje son capaces de arrojar dos o mas resultados diferentes, cosa que para los ordenadores convencionales, solo es posible obtener un resultado.

Bajo este principio, es posible con una sola operación calcular diferentes resultados para un proceso.

Método de programación.

A diferencia de los ordenadores convencionales la forma de programar uno de naturaleza cuántica. Para programar uno de ellos es necesario usar el algoritmo de shor, que usando resultados de algebra, calcula varios valores de una función y utilizando la transformada de Fourier cuántica se pueden seleccionar los valores requeridos de un proceso.

Paralelismo cuántico.

Se dice que una computadora cuántica es como un conjunto de computadoras convencionales trabajando en paralelo. Lo cual reduce de manera drástica el numero de pasos necesarios para resolver un problema.

Obstaculos.

Los estados superpuestos deben disminuirse hasta el nivel mas bajo para evitar decoherencia.

Al interactuar con un qubit par determinar su estado hay que destruirlo.

Avances.

El qubit es capaz de estar en dos estados al mismo tiempo, lo que le permite a comparación de un bit normal, jugar el papel de 1 o 0.

Se intenta construir un ordenador de 30 qubits usando resonancia magnética nuclear.

GRACIAS.