Simulador de un computador cuántico utilizando el algoritmo de Shor para factorizar números enteros
El computador representa la culminación de años de avances tecnológicos empezando por las tempranas ideas de Charles Babbage y la eventual creación del primer computador. Pero sorprendentemente la alta velocidad de los computadores modernos no es diferente de sus ancestros de 30 toneladas equipad...
| Autor Principal: | Herrera Manosalvas, Christian Javier |
|---|---|
| Formato: | bachelorThesis |
| Idioma: | Spanish / Castilian |
| Publicado: |
PUCE
2016
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| Materias: | |
| Acceso en línea: |
http://repositorio.puce.edu.ec/handle/22000/11156 |
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| Sumario: |
El computador representa la culminación de años de avances tecnológicos
empezando por las tempranas ideas de Charles Babbage y la eventual creación del primer
computador. Pero sorprendentemente la alta velocidad de los computadores modernos no es
diferente de sus ancestros de 30 toneladas equipados con 18000 tubos al vacío y 200
kilómetros de cables. A pesar de que los computadores han llegado a ser más compactos y
considerablemente más rápidos en cumplir su tarea, esta tarea es la misma: manipular e
interpretar una codificación de bits para obtener un resultado computacional útil.
Este avance tecnológico tiene un límite, del cual deriva la computación cuántica. Esta
se refiere a los fenómenos que tendrá que enfrentar la tecnología de las computadoras cuando
el tamaño de sus componentes rebase un límite inferior determinado, para el cual las leyes
de la física son fundamentalmente diferentes a las que se aplican en el mundo macroscópico.
El computador actual se basa en los bits. Un bit es la unidad fundamental de la
información, clásicamente representado por 1 o 0 en un computador digital. Cada bit clásico
es físicamente representado en un sistema físico macroscópico, como la magnetización en
un disco duro o la carga en un capacitor.
En un computador cuántico la unidad fundamental de información (llamada bit
cuántico o qubit) no es binaria, sino más bien cuaternaria en naturaleza. Las propiedades del
qubit surgen como consecuencia directa de su adherencia a las leyes de la mecánica cuántica,
las cuales difieren radicalmente de las leyes de la física clásica. Un qubit puede existir no
solamente en un estado correspondiente a los estados lógicos 0 o 1 como en un bit clásico,
sino también en estados correspondientes a una combinación o superposición de estos
estados clásicos. En otras palabras, un qubit puede existir como un cero, un uno, o
simultáneamente como ambos 0 y 1, con un coeficiente numérico representando la
probabilidad de cada estado.
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 tele
transportación cuántica, el paralelismo cuántico, y la criptografía cuántica. Sus
implementaciones aún están en los laboratorios de investigación pero ya se tienen resultados alentadores, como el desarrollo de la computadora cuántica de cinco qubits desarrollado por
Steffen.
Estas características, entre otras, hacen que la investigación actual en computación
cuántica no sea solamente una continuación de la idea actual de un computador, sino una
rama entera del pensamiento. |
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