computadores cuanticos

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COMPUTADORES CUANTICOS.
Jorge Cazho Tobar.
jolu_ca@hotmail.es
UNIVERSIDAD POLITÉCNICA SALESIANA.

Abstract—Las computadoras cuánticas despiertan el interés de
investigadores y científicos alrededor del mundo estos computadores realizan las operaciones en bits cuánticos, llamados qubits.

B. EL MODELO DE COMPUTACIÓN CUÁNTICA.

Index Terms—Qubits, Computadores cuánticos..

I. INTRODUCCION .
A pasar del tiempo, las personas ha usado diversos materiales y utilizado diferentes mecanismos en el diseño, construcción y operación de máquinas que agilicen y automaticen
la realización del análisis y el procesamiento de información.
En los últimos años la densidad de los circuitos electrónicos
ha aumentado sin cesar. Pero llegará un momento en que
no sea posible reducir más loscircuitos. Debido a que muy
pronto la miniaturización será tal que las leyes de la física
clásica ya no sean válidas, entonces se entrará en los dominios
del mundo subatómico, y aquí es donde entra la mecánica
cuántica. El cambio en los componentes fundamentales de las
computadoras, hace necesario redefinir muchos elementos de
la computación actual, la arquitectura, los algoritmos, y loscomponentes de hardware. Es así como nace la computación
cuántica y con ella los algoritmos cuánticos. La aplicabilidad
de la computación cuántica depende de la posibilidad de
desarrollar una computadora cuántica. Un ejemplo del inmenso
poder de las computadoras cuánticas es el algoritmo cuántico
para determinar si un número es primo. Una computadora
actual tardaría miles de millones de años(dependiendo de cuan
grande sea el número) en ejecutar tal algoritmo; a diferencia
de una computadora cuántica a la que le tomaría tan sólo unos
cuantos segundos el completar la tarea.
II. D ESARROLLO .
A. COMPUTACIÓN CUÁNTICA.
En la computación cuántica, a diferencia de la computación
actual donde cada bit puede estar en un estado discreto y alternativo a la vez, la unidad fundamental dealmacenamiento es el
qubit (bit cuántico), donde cada qubit puede tener múltiples estados simultáneamente en un instante determinado, reduciendo
así el tiempo de ejecución de algunos algoritmos de miles
de años a segundos. La computación cuántica está basada
en las interacciones del mundo atómico, y tiene elementos
como el bit cuántico, las compuertas cuánticas, los estados
confusos, la teleportación cuántica, el paralelismo cuántico,
y la criptografía cuántica. Una arquitectura cuántica, muy
aceptada entre los investigadores y orientada a ser compatible
con las actuales arquitecturas, cuenta con memoria y una
unidad de procesamiento aritmético/lógico, y con elementos
cuánticos como la tele transportadora de código y el planificador dinámico.

Figure 1.

Los estadoscomputacionales son conjuntos de sistemas
cuánticos de dos niveles (qubits) y la transformación entre la
entrada y la salida es una evolución unitaria. La computadora
puede operar tanto sobre los estados computacionales como
sobre sus combinaciones lineales (paralelismo cuántico) Teorema: toda transformación U se puede implementar por medio
de compuertas cuánticas universales operando en subconjuntosde uno y dos qubits.

Figure 2.

III. GUNAS IMPLEMENTACIONES
EXPERIMENTALES DONDE SE PROCESAN
SISTEMAS CUANTICOS SENCILLOS.
A. La trampa de átomos fríos.
Iones de rubidio enfriados y confinados por campos electromagnéticos son excitados selectivamente por pulsos laser. Se
utiliza el estado fundamental y otro meta estable como qubit.

Figure 3.

B. Átomos en cavidades de alto Q.
Se creaun modo del campo e.m. en una microcavidad. Se
inyectan atomos “planetarios” que interactuando con el campo
se entrelazan con el. Al pasar por una segunda cavidad se crean
interacciones entre las dos cavidades.

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un algoritmo cuántico que permite realizar la transformada con
recursos proporcionales simplemente a log(N)
La búsqueda en una base de datos desordenada La búsqueda
de un...