Comunicaciones Cuánticas
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA
UNIDAD ZACATENCO
“Bondades de las comunicaciones cuánticas”
TESIS
Que para obtener el grado de:
INGENIERO EN COMUNICACIONES Y ELECTRÓNICA
Presentan:
ISIS CHETZYL BALLARDO RODRÍGUEZ
FERNANDO ENRIQUE ESTRADA HERNÁNDEZ
Asesor de tesis: Dr. Alejandro Vivas Hernández
México D.F. 2010DEDICATORIA
Dedicamos esta tesis a nuestros Padres y a Dios por brindarnos la vida y guiarnos
por el buen camino para ser mejores seres humanos.
MUCHAS GRACIAS!!!!
AGRADECIMIENTOS
Gracias a toda mi familia y amigos que siempre estuvieron allí para apoyarme en
los buenos momentos y en los tiempos difíciles de desesperación.
A mis padres Juan Jesús Ballardo Hernández y Rebeca RodríguezVillanueva por
su cariño incondicional que me han dado a través de los años.
A todos los maestros que me guiaron y brindaron su amistad incondicional, en
especial al Dr. Alejandro Vivas Hernández.
Y por último gracias a la Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica y al
Instituto Politécnico Nacional por brindarme la oportunidad de formar parte de tan
distinguida institución.
ChetzylAgradezco a mi mamá Teresa de Jesús Hernández Sánchez por su apoyo en todo
momento y su perseverancia para salir adelante en la vida y ayudarme a
superarme día a día.
A todos aquellos profesores que me guiaron a lo largo de mi trayectoria
profesional y que supieron brindarme sus conocimientos para poder realizar este
logro, en especial al Dr. Alejandro Vivas Hernández.
Y gracias también alInstituto Politécnico Nacional y a la Escuela Superior de
Ingeniería Mecánica y Eléctrica por permitirme ser parte de la comunidad
politécnica.
Fernando Enrique
ÍNDICE
Introducción
IV
Justificación
VI
Objetivos
VII
Capítulo I. NANOTECNOLOGÍA
1.1 Nanotecnología y nanociencia
1
1.2 Nanometrología
2
1.3 Avances en nanotecnología
4
1.4 Nanomanufactura yaplicaciones industriales de la
nanotecnología
5
1.5 Ventajas y desventajas de la nanotecnología
7
1.6 Nanotecnología en México
8
1.7 Naturaleza cuántica de la nanotecnología
11
1.8 Dualidad onda partícula
12
1.8.1 Fotón
14
1.9 Estados cuánticos
14
1.10 Función de onda
15
1.11 Ecuación de Schrödinger
16
Capítulo II. INFORMACIÓN CUÁNTICA
2.1Notación de Dirac
18
I
2.2 Estado de polarización de fotones
19
2.3 Sistemas y estados cuánticos
21
2.4 Principio de incertidumbre de Heisenberg
22
2.5 Teorema de no clonación
23
2.6 Estados entrelazados ó superposición de estados
23
2.7 Información cuántica
26
2.8 Criptografía cuántica
27
Capítulo III. COMUNICACIÓN Y COMPUTACIÓN CUÁNTICA
3.1Comunicaciones cuánticas
30
3.2 Esfera de Bloch
30
3.3 Qubits
32
3.4 Compuertas cuánticas
33
3.5 Estados de Bell
36
Capítulo IV. TELEPORTACION CUÁNTICA
4.1 La realidad de la teleportación cuántica
38
4.2 Proceso de teleportación a nivel teórico
39
Capítulo V. COMUNICACIÓN CUÁNTICA EN LA ACTUALIDAD
5.1 Implementaciones actuales de compuertas cuánticas
455.2 Compuerta Hadamard
45
5.3 Comunicación cuántica en el espacio
47
5.4 Comunicación con fotones entrelazados
48
II
Capítulo VI. CONCLUSIONES
6.1 Conclusiones generales
50
GLOSARIO
51
BIBLIOGRAFÍA
57
Apéndice A
59
Apéndice B
60
Apéndice C
61
Apéndice D
62
III
INTRODUCCIÓN
Hoy en día los sistemas de comunicaciones deben disponerde esquemas
eficientes que ofrezcan transmisiones seguras y confiables. Para poder cumplir
con este objetivo, se ha tenido que investigar e integrar ciencias como la
informática, las telecomunicaciones y la mecánica cuántica, dando como resultado
el surgimiento de las comunicaciones cuánticas.
Esta tesis pretende generar el interés sobre las innovaciones que se van
presentando para las...
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