computacion cuantica
Páginas: 6 (1277 palabras)
Publicado: 12 de noviembre de 2015
Tecnologías de información
Trabajo Escrito #1: Computación Cuántica
Curso: Estructuras de Datos
Año: 2015
Introducción
El ser humano ha usado diversosmateriales y múltiples mecanismos en el diseño, construcción y operación de máquinas que agilizan el proceso de la información; en los últimos años la densidad de los circuitos electrónicos ha aumentado gracias a que se el tamaño de los componentes ahora es más pequeño, pero llegará un momento en que no sea posible reducir más los circuitos, debido a que muy pronto la miniaturización será tal quelas leyes de la física clásica ya no sean válidas, aquí es donde entra la mecánica cuántica.
La computación cuántica nace con el objetivo de combinar las propiedades de la física y las ciencias computacionales para solucionar problemas; el cambio en los componentes fundamentales de las computadoras hace necesario redefinir muchos elementos de la computación actual, la arquitectura, losalgoritmos, y los componentes de hardware, es así como nace la computación cuántica y con ella los algoritmos cuánticos.
1.1 ¿Qué es la computación cuántica?
Una computadora cuántica es aquella que utiliza qubits para realizar sus operaciones en lugar de los bits que encuentras en cualquier micro de PC de escritorio, laptop, tablet, o Smartphone comercial etc… aprovecha las característicasde las partículas previstas por la mecánica cuántica para ejecutar procesos y realizar cálculos con ciertas ventajas respecto a los sistemas tradicionales; utiliza qubits para realizar sus cálculos.
Las computadoras convencionales sólo conocen ‘Sí o No’, ‘Dentro o Fuera’ y ‘0 ó 1’. Mientras que en el mundo cuántico, todo se gobierna con‘Y’ .Estos ordenadores cuánticos son capaces de probar, almismo tiempo, todas las posibilidades que existen para la solución concreta de un problema, en lugar de probar todas las posibilidades una a una.
1.2 Qubits
Son la unidad básica que se utiliza en la computación cuántica, si un bit almacena dos estados, un qubit puede almacenar también esos dos estados pero como una combinación de ambos; en los ordenadores clásicos la mínima cantidad de informaciónalmacenable es el bit; una celda de memoria atómica puede almacenar uno de dos posibles estados discretos, el 0 o el 1 ; la aplicación de la mecánica cuántica al concepto de bit es lo que permite el nacimiento del bit cuántico o qubit (quantum bit) una celda de memoria que puede encontrarse en uno de los dos estados (0 ó 1), o en una determinada superposición de ambos.
La computación cuántica serepresenta por la inicialización (desde el punto de vista informático) de una serie de qubits con un algoritmo cuántico. Al igual que pasa con los bits, aquí también tenemos puertas lógicas pero la diferencia es que la cuántica puede trabajar sobre estados intermedios y la clásica sólo sobre ceros o unos. Esto hace que esta puerta realice una operación que se puede representar como una matrizcuadrada con un número de filas y columnas de dos elevado al número de entradas.
Así si tenemos un sólo qubit podemos realizar con una de estas puertas dos operaciones, si tenemos dos cuatro, si tenemos tres ocho, es decir se aumenta de manera exponencial según el número de qubits.
2.1 Ventajas de la computación cuántica
Las ventajas que aporta la computación cuántica son la aplicación masivade aplicaciones en paralelo y la capacidad de aportar nuevas soluciones a problemas que no son abarcables por la computación cuántica debido a su elevado coste computacional.
Sin embargo, y a pesar de las ventajas expuestas anteriormente, un ordenador cuántico solo será eficiente para un rango de tareas determinado. Esto implica que habrá ciertas funciones en las que no será una ventaja utilizar...
Tecnologías de información
Trabajo Escrito #1: Computación Cuántica
Curso: Estructuras de Datos
Año: 2015
Introducción
El ser humano ha usado diversosmateriales y múltiples mecanismos en el diseño, construcción y operación de máquinas que agilizan el proceso de la información; en los últimos años la densidad de los circuitos electrónicos ha aumentado gracias a que se el tamaño de los componentes ahora es más pequeño, pero llegará un momento en que no sea posible reducir más los circuitos, debido a que muy pronto la miniaturización será tal quelas leyes de la física clásica ya no sean válidas, aquí es donde entra la mecánica cuántica.
La computación cuántica nace con el objetivo de combinar las propiedades de la física y las ciencias computacionales para solucionar problemas; el cambio en los componentes fundamentales de las computadoras hace necesario redefinir muchos elementos de la computación actual, la arquitectura, losalgoritmos, y los componentes de hardware, es así como nace la computación cuántica y con ella los algoritmos cuánticos.
1.1 ¿Qué es la computación cuántica?
Una computadora cuántica es aquella que utiliza qubits para realizar sus operaciones en lugar de los bits que encuentras en cualquier micro de PC de escritorio, laptop, tablet, o Smartphone comercial etc… aprovecha las característicasde las partículas previstas por la mecánica cuántica para ejecutar procesos y realizar cálculos con ciertas ventajas respecto a los sistemas tradicionales; utiliza qubits para realizar sus cálculos.
Las computadoras convencionales sólo conocen ‘Sí o No’, ‘Dentro o Fuera’ y ‘0 ó 1’. Mientras que en el mundo cuántico, todo se gobierna con‘Y’ .Estos ordenadores cuánticos son capaces de probar, almismo tiempo, todas las posibilidades que existen para la solución concreta de un problema, en lugar de probar todas las posibilidades una a una.
1.2 Qubits
Son la unidad básica que se utiliza en la computación cuántica, si un bit almacena dos estados, un qubit puede almacenar también esos dos estados pero como una combinación de ambos; en los ordenadores clásicos la mínima cantidad de informaciónalmacenable es el bit; una celda de memoria atómica puede almacenar uno de dos posibles estados discretos, el 0 o el 1 ; la aplicación de la mecánica cuántica al concepto de bit es lo que permite el nacimiento del bit cuántico o qubit (quantum bit) una celda de memoria que puede encontrarse en uno de los dos estados (0 ó 1), o en una determinada superposición de ambos.
La computación cuántica serepresenta por la inicialización (desde el punto de vista informático) de una serie de qubits con un algoritmo cuántico. Al igual que pasa con los bits, aquí también tenemos puertas lógicas pero la diferencia es que la cuántica puede trabajar sobre estados intermedios y la clásica sólo sobre ceros o unos. Esto hace que esta puerta realice una operación que se puede representar como una matrizcuadrada con un número de filas y columnas de dos elevado al número de entradas.
Así si tenemos un sólo qubit podemos realizar con una de estas puertas dos operaciones, si tenemos dos cuatro, si tenemos tres ocho, es decir se aumenta de manera exponencial según el número de qubits.
2.1 Ventajas de la computación cuántica
Las ventajas que aporta la computación cuántica son la aplicación masivade aplicaciones en paralelo y la capacidad de aportar nuevas soluciones a problemas que no son abarcables por la computación cuántica debido a su elevado coste computacional.
Sin embargo, y a pesar de las ventajas expuestas anteriormente, un ordenador cuántico solo será eficiente para un rango de tareas determinado. Esto implica que habrá ciertas funciones en las que no será una ventaja utilizar...
Leer documento completo
Regístrate para leer el documento completo.