2. LA COMPUTACIÓN CUÁNTICA
La computación cuántica o informática cuántica
es un paradigma de computación distinto al de
la computación clásica.
Se basa en el uso de qubits en lugar de bits, y
da lugar a nuevas puertas lógicas que hacen
posibles nuevos algoritmos.
3. HISTORIA DE LA COMPUTACION
CUANTICA.
En 1994, Peter Shor, de AT and T Research, describió un
algoritmo cuántico específicamente diseñado para
factorizar números grandes y exponencialmente más
rápido que las computadoras convencionales.
Chuang de IBM mostró la primera computadora cuántica
de 1 qubit (en 1998 en la Universidad de California en
Berkeley).
La factorización con el algoritmo de Shor anunciada hoy es
el algoritmo más complejo que se haya demostrado hasta
ahora usando una computadora cuántica.
4. ELEMENTOS DE LA COMPUTACIÓN
CUÁNTICA
El Bit cuantico o Qubit.
El elemento básico de la computación cuántica
es el bit cuántico o qubit. (quantumbit).
un qubit representa ambos estados
simultáneamente, un "0" y un "1" lógico, dos
estados ortogonales de una subpartícula
atómica.
El estado de un qubit se puede escribir como {
½ 0ñ , ½ 1ñ } , describiendo su múltiple estado
simultaneo.
5. ELEMENTOS DE LA COMPUTACIÓN
CUANTICA
Compuertas cuánticas.
Las compuertas lógicas son operaciones
unarias sobre qubits. La compuerta puede ser
escrita como P(q )=½ 0ñ á 0½ + exp(iq ) + ½
1ñ á 1½ , donde q = w t. Aquí algunas
compuertas cuánticas elementales: [Steane97]
6. ELEMENTOS DE LA COMPUTACION
CUANTICA
Compuertas cuanticas.
I º ½ 0ñ á 0½ + ½ 1ñ á 1½ = identidad
X º ½ 0ñ á 1½ + ½ 1ñ á 0½ = NOT
Z º P(p )
Y º XZ
Hº
Donde I es la identidad, X es el análogo al
clásico NOT, Z cambia el signo a la amplitud, y
H es la transformación de Hadamard.
7. ELEMENTOS DE LA COMPUTACION
CUANTICA
Entanglement
La tele transportación cuántica es descrita por
Stean [Steane97] como la posibilidad de
"transmitir qubits sin enviar qubits". En la
computación tradicional para transmitir bits,
estos son clonados o copiados y luego
enviados a través de diferentes medios como
el cobre, fibra óptica, ondas de radio y otros.
En la computación cuántica no es posible
clonar, copiar, o enviar qubits de un lugar a
otro como se hacen con los bits.
8. PROBLEMAS DE LA COMPUTACION
CUANTICA
Uno de los obstáculos principales para la
computación cuántica es el problema de la
decoherencia cuántica, que causa la pérdida
del carácter unitario 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.
