COMPUTACION CUANTICA

VIVIANA MONTERO 7mo ADMINISTRACION

La computación cuántica descansa en la

física cuántica sacando partido de algunaspropiedades 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 algunosproblemas intratables pasan a ser tratables

A medida que evoluciona la tecnología,caben más transistores en el mismo espacio;así se fabrican microchips cada vez máspequeños, y es que, cuanto más pequeño es,mayor velocidad de proceso alcanza el chip.

Sin embargo, no podemos hacer los chipsinfinitamente pequeños.

Hay un límite en el cual dejan de funcionarcorrectamente. Cuando se llega a la escalade nanómetros, los electrones se escapan delos canales por donde deben circular. A estose le llama efecto túnel.

Uno de los obstáculos principales es ladecoherencia cuántica, que causa lapérdida del carácter unitario (lareversibilidad) de los pasos del algoritmocuántico.

Otro de los problemas principales es laescalabilidad, especialmente teniendo encuenta el considerable incremento enqubits necesarios para cualquier cálculoque implica la corrección de errores.

Si la tasa de error es lo bastante baja, esposible usar eficazmente la corrección deerrores cuántica

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

El sistema ha de poder inicializarse, esto es, llevarse aun estado de partida conocido y controlado.

Ha de ser posible hacer manipulaciones a los qubits deforma controlada, con un conjunto de operacionesque forme un conjunto universal de puertas.

El sistema ha de mantener su coherencia cuántica a lolargo del experimento.

Ha de poder leerse el estado final del sistema, tras elcálculo.

El sistema ha de ser escalable: tiene que haber unaforma definida de aumentar el número de qubits, paratratar con problemas de mayor coste computacional.

Algoritmos cuánticos

Los algoritmos cuánticos se basan en un

margen de error conocido en las

operaciones de base y trabajan reduciendo

el margen de error a niveles

exponencialmente pequeños, comparables

al nivel de error de

Algoritmo de Shor

Es un algoritmo cuántico para descomponer en factores un número en tiempo y espacio.

Algoritmo de Grover

ES un algoritmo cuántico para la búsqueda en una secuencia no ordenada de datos con componentes en un tiempo y con una necesidad adicional de espacio de almacenamiento.

Algoritmo de Deutsch-Jozsa

Fue uno de los primeros algoritmos diseñados para ejecutar sobre un computador cuántico y que tiene el potencial de ser más eficiente que los algoritmos clásicos.

Problemas propuestos Se ha sugerido el uso de la computación

cuántica como alternativa superior a lacomputación 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

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.