Computacion cuantica

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  • 1. COMPUTACION CUANTICA VIVIANA MONTERO 7mo ADMINISTRACION
  • 2.  La computación cuántica descansa en la física cuántica sacando partido de algunas propiedades físicas de los átomos o de los núcleos que permiten trabajar conjuntamente con bits cuánticos (en el procesador y en la memoria del ordenador. Una misma tarea puede tener diferente complejidad en computación clásica y en computación cuántica, lo que ha dado lugar a una gran expectación, ya que algunos problemas intratables pasan a ser tratables
  • 3.  A medida que evoluciona la tecnología, caben más transistores en el mismo espacio; así se fabrican microchips cada vez más pequeños, y es que, cuanto más pequeño es, mayor velocidad de proceso alcanza el chip. Sin embargo, no podemos hacer los chips infinitamente pequeños. Hay un límite en el cual dejan de funcionar correctamente. Cuando se llega a la escala de nanómetros, los electrones se escapan de los canales por donde deben circular. A esto se le llama efecto túnel.
  • 4.  Uno de los obstáculos principales es la decoherencia cuántica, que causa la pérdida del carácter unitario (la reversibilidad) de los pasos del algoritmo cuántico. Otro de los problemas principales es la escalabilidad, especialmente teniendo en cuenta el considerable incremento en qubits necesarios para cualquier cálculo que implica la corrección de errores. Si la tasa de error es lo bastante baja, es posible usar eficazmente la corrección de errores cuántica
  • 5.  Aún no se ha resuelto el problema de qué hardware sería el ideal para la computación cuántica. Se ha definido una serie de condiciones que debe cumplir, conocida como la lista de Di Vincenzo, y hay varios candidatos actualmente
  • 6.  El sistema ha de poder inicializarse, esto es, llevarse a un estado de partida conocido y controlado. Ha de ser posible hacer manipulaciones a los qubits de forma controlada, con un conjunto de operaciones que forme un conjunto universal de puertas. El sistema ha de mantener su coherencia cuántica a lo largo del experimento. Ha de poder leerse el estado final del sistema, tras el cálculo. El sistema ha de ser escalable: tiene que haber una forma definida de aumentar el número de qubits, para tratar con problemas de mayor coste computacional.
  • 7.  Algoritmos cuánticosLos algoritmos cuánticos se basan en unmargen de error conocido en lasoperaciones de base y trabajan reduciendoel margen de error a nivelesexponencialmente pequeños, comparablesal nivel de error de
  • 8.  Algoritmo de ShorEs un algoritmo cuántico para descomponer enfactores un número en tiempo y espacio. Algoritmo de GroverES un algoritmo cuántico para la búsqueda enuna secuencia no ordenada de datos concomponentes en un tiempo y con unanecesidad adicional de espacio dealmacenamiento. Algoritmo de Deutsch-JozsaFue uno de los primeros algoritmos diseñadospara ejecutar sobre un computador cuántico yque tiene el potencial de ser más eficiente quelos algoritmos clásicos.
  • 9.  Problemas propuestos Se ha sugerido el uso de la computación cuántica como alternativa superior a la computación clásica para varios problemas, entre ellos: Factorización de números enteros Logaritmo discreto Simulación de sistemas cuánticos:Richard Feynman conjeturó en 1982 que losordenadores cuánticos serían eficaces comosimuladores universales de sistemas cuánticos, yen 1996 se demostró que la conjetura eracorrecta
  • 10.  El conocimiento cada vez mejor de los sistemas cuánticos produce cada vez más beneficios, haciendo que poco a poco veamos más cercano el momento en que podamos crear computadores cuánticos al mismo ritmo que los convencionales. Existen diversas propuestas para ello, aunque la mayoría sólo son teorías sin evidencia experimental. Una propuesta que cuenta ya con el respaldo de la experiencia es la de un conjunto de iones atrapados en una trampa electromagnética.