Computacion Cuantica

Referente a:

Computación básica,

Avances tecnológicos.

Joselin QUINTANA

COMPUTACIÓN CUÁNTICA

INTRODUCCIÓN

La computación es un área que avanza a pasos acelerados al igual que la información o datos que se necesitan procesar son demasiado grandes y complejos y necesitan grandes velocidades de proce-samiento, la computación cuántica es una posible solución a los problemas que se mencionan. Esta aprovecha las características de las partículas previstas por la mecánica cuántica, especialmente la su-perposición y el enmarañamiento, para ejecutar procesos y realizar cálculos con ciertas ventajas respecto a los sistemas tradicionales. Se trata de una tecnología en desarrollo cuyo florecimiento está por venir con la información de esta investigación se analizara desde sus raíces y áreas incluyendo funcionamiento para saber lo que nos espera. Es relevante mencionar que la computación cuántica aun es un paradigma y está en proceso de convertirse en la herramienta del presente pero hay que saber si es la adecuada o si solo quedara como algo experimental. Por eso es realmente el computo cuántico la herramienta de la nueva generación que sustituirá a la computación convencional

1. DESARROLLO

1.1. COMPUTACIÓN QUBITS

La computación 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. La ventaja de estas propiedades es que permiten en principio resolver ciertos problemas que resultan muy difíciles para la computación actual. Este tipo de problemas se denominan duros o hard.

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* Pre politécnico ESPE- Joselin Quintana- Computación-E6.

En forma sencilla, esto quiere decir esencialmente que el tiempo de cálculo se duplica o se multiplica por algún factor mayor a 1 cada vez que aumentamos el tamaño de la entrada en una unidad

Fig. 1. Arquitectura cuántica

Fig. 2 Estructura de un qubits

1.2. POTENCIAL DE LA COMPUTACIÓN CUÁNTICA

En 1982 Richard Feynman observó que ciertos procesos cuánticos no pueden ser simulados eficientemente por una computadora tradicional y sugirió que estos efectos podrían ser utilizados para realizar computaciones en una manera totalmente nueva. En 1985 Feynman presentó el concepto en una conferencia titulada “Quantum Mechanical Computers” y así nació este nuevo campo. Utilizando los principios de la mecánica cuántica se ha identificado un tipo de máquina que puede estar en más de un estado al mismo tiempo: la computadora cuántica. Esta cualidad le ayuda, en teoría, porque todavía no se ha construido un prototipo funcional y estable, aunque ya se han presentado bastantes candidatos, a realizar computaciones en tiempos inconcebibles para las computadoras clásicas.

(1)

(2)

Lo que sí veremos será combinaciones de computación clásica y computación cuántica, lo que de hecho será el caso general. Con técnicas cuánticas se cubrirán secciones especiales de cada algoritmo para las que su uso rinda los mejores beneficios.

1.3. EL PAPEL DE LA COMPUTACIÓN CUÁNTICA EN LA SOCIEDAD

En el corazón de la computadora cuántica reina el flamante y elusivo sucesor del bit: el qubit1 o quantum binary digit, que puede presentar uno de los dos estados del bit (1 y 0)pero también es capaz de colocarse en ambos estados al mismo tiempo gracias a la superposición – la ley básica de la mecánica cuántica – proeza imposible para cualquier sistema digital en uso. Al superponer estados, los qubits pueden procesar la información en simultáneo, en lugarde hacerlo en serie o en paralelo, como las computadoras actuales

Tabla 1. Inconvenientes en una computadora cuántica

Tecnología telem t M L

Núcleos Mossbauer 10-19 10-10 109 100

Electrones GaAs 10-13 10-10 103 1

Electrones Au 10-14 10-8 106 10

Trampas de iones 10-14 10-1 1013 1000

Cavidades ópticas 10-14 10-5 109 100

Spin electrónico 10-7 10-3 104 10

Electrones cuánti-cos 10-6 10-3 103 1

Spin nuclear 10-3 104 107 10

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