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El concepto reducido se refiere aquí a tamaños a partir de los cuales empiezan a notarse efectos como el principio de indeterminación de Heisenberg que establece la imposibilidad de conocer con exactitud, arbitraria y simultáneamente, la posición y el momento de una partícula. Así, los principios fundamentales de la mecánica cuántica establecen con mayor exactitud el comportamientoy la dinámica de sistemas irreversibles. Los efectos sobre la materia son notables en materiales mesoscópicos, aproximadamente 1.000 átomos de composición.
Compuertas cuánticas.
Las compuertas lógicas son operaciones unarias sobre qubits. La compuerta
puede ser escrita como P(q )=½0> < 1½ = identidad
X º ½0> < 0½ = NOT
Donde I es la identidad, X es el análogo al clásico NOT.
Estascompuertas forman parte de uno de los más pequeños grupos de la
computación cuántica. La tecnología de la física cuántica puede implementar
esas compuertas eficientemente. Todos excepto el CNOT operan en un simple
qubit; la compuerta CNOT opera en dos qubits.

Entrelazamiento cuántico ó "Entanglement"
La capacidad computacional de procesamiento paralelo de la computación
cuántica, esenormemente incrementada por el procesamiento masivamente en
paralelo, debido a una interacción que ocurre durante algunas millonésimas de
segundo. Este fenómeno de la mecánica cuántica es llamado "entanglement".
Debido al "entanglement", dos partículas subatómicas, permanecen
indefectiblemente relacionadas entre si, si han sido generadas en un mismo
proceso. Estas partículas formansubsistemas que no pueden describirse
separadamente. Cuando una de las dos partículas sufre un cambio de estado,
la otra lo sufre automáticamente. Y eso ocurre de forma instantánea y con
independencia de la distancia que las separe en ese momento. Esta
característica se desencadena cuando se realiza una medición sobre una de
las partículas.
Hoy en día se buscan aplicaciones tecnológicaspara esta propiedad cuántica.
Una de ellas es enviar mensajes, realmente indescifrables, uniendo
entrelazamiento y el principio de indeterminación de Heisenberg (que afirma
que no se puede determinar, simultáneamente y con precisión arbitraria, ciertos
pares de variables físicas, como son, por ejemplo, la posición y la cantidad de
movimiento de un objeto dado).



Teleportacióncuántica.
La teleportación cuántica ha sido descrita 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 otrocomo se hacen
con los bits.
Si enviamos un qubit ½0> (ket cero) donde 0 es un estado desconocido, el
receptor no podrá leer su estado con certidumbre, cualquier intento de medida
podría modificar el estado del qubit, por lo tanto se perdería su estado,
imposibilitando su recuperación. La teleportación cuántica, resuelve este
problema, esta se basa en el "entanglement" para podertransmitir un qubit sin
necesidad de enviarlo. El emisor y el receptor poseen un par de qubits
"enredados" (entangled). Entonces el qubit es transmitido desde el emisor,
desaparece del emisor y en el receptor reaparece el qubit . Este fenómeno es
posible debido a un mecanismo conocido como el efecto EPR (Einstein
Podolsky Rosen). En la teleportación cuántica primero dos qubits E y R son"enredados" y luego separados (entangled), el qubit R es ubicado en el
receptor y el qubit E es ubicado en el emisor junto al qubit original Q a ser
transmitido, al realizar la lectura del estado de los dos qubits Q y E, estos
cambian su estado a uno aleatorio debido a la interacción. La información leída
es enviada al receptor, donde esta información es utilizada para un tratamiento
que es...