Computación cuántica

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puedeVpasarVporV analesVdondeVnoVdeberíaV r ular.V,orVelloVelV
pVdejaVdeV un onarV orre amente.V-nV onse uen aVlaV omputa nVdigital V  tradi ionalVnoVtardaríaVenVllegarVaVsuVlímiteVpuestoV ueVaVseV
aVllegadoVaV es alasVdeVsóloValgunasVde enasVdeVnanómetros.V urgeVenton esVlaVne esidadV deVdes ubrirVnuevasVte nologíasVVesVahíVdondeVentraVlaV omputa iónV uánti aVenVes ena. V aVideaVdeV omputa iónV uánti aVsurgeVenV ./ V uandoV,aulV enioffVepusoV suVteoríaVparaVaprove harVlasVleesV uánti asVenVelVentornoVdeVlaV omputa ión.V-nVve'VdeVtrabajarVaVnivelVdeVvoltajesVelé tri osVseVtrabajaVaV nivelVdeV uanto.V-nVlaV omputa iónVdigitalVunVbitVsól oVpuedeVtomarVdosV valores:V0VóV .V-nV ambioVenVlaV omputa iónV uánti aVintervienenVlasVleesV deVlaVme áni aV uánti aVVlaVpartí ulaVpuedeVestarVenVsuperposi iónV oherente:VpuedeVserV0V VVpuedeVserV0VV VaVlaVve'V1dosVestadosV  ortogonalesVdeVunaVpartí u laVsubatómi a).V-soVpermiteV ueVseVpuedanV  reali'arVvariasVopera ionesVaVlaVve'VsegúnVelVnúmeroVdeV ubits. V 





-lVnúmeroVdeV ubitsVindi aVlaV antidadVdeVbitsV ueVpuedenVestarVenV superposi ión.V onVlosVbitsV onven ionalesVsiVteníamosVunVregistroVdeVtresV bitsVhabíaVo hoVvaloresVposiblesVVelVregistroVsóloVpodíaVtomarVunoVdeVesosV  valores.V-nV ambioVsiVtenemosVunVve torVdeVtresV ubitsVlaVpartí ulaVpuedeV tomarVo hoVvaloresVdistintosVaVlaVve'Vgra iasVaVlaVsuperposi iónV uánti a.V  síVunVve torVdeVtresV ubitsVpermitiríaVunVtotalVdeVo hoVopera ionesV paralelas.V omoV abeVesperarVelVnúmeroVdeVopera ionesVesVeponen ialV onV  respe toValVnúmeroVdeV ubits.V,araVha erseVunaVideaVdelVgranVavan eVunV  omputadorV uánti oVdeV20V ubitsVequivaldríaVaVunVpro esadorV onven ionalV deV 0VteraflopsV1millonesVdeVmillonesVdeVopera ionesVenV omaVflotanteVporV segundo)V uandoVa tualmenteVlasV omputadorasVtrabajanVenVelVordenVdeV gigaflopsV1milesVdeVmillonesVdeV V V

±
 

 
    



noVdeVlosVobstá ulosVprin ipalesVparaVlaV omputa iónV uánti aVesVelV problemaVdeVlaVde oheren iaV uánti a VqueV ausaVlaVpérdidaVdelV ara terV unitarioV1VmásVespe ífi amenteVlaVreversibilidad)VdeVlosVpasosVdelV algoritmoV uánti o.V osVtiemposVdeVde oheren iaVparaVlosVsistemasV andidatosVenVparti ularVelVtiempoVdeVrelaja iónVtransversalV1enVlaV terminologíaVusadaVenVlaVte nologíaVdeVresonan iaVmagnéti aVnu learVe V imagineríaVporVresonan iaVmagnéti a)VestáVtípi amenteVentreVnanosegundosV VsegundosVaVtemperaturasVbajas.V asVtasasVdeVerrorVsonVtípi amenteV 

propor ionalesVaVlaVra'ónVentreVtiempoVdeVopera iónVfrenteVaVtiempoVdeV de oheren iaVdeVformaVqueV ualquierVopera iónVdebeVserV ompletadaVenVunV tiempoVmu hoVmásV ortoVqueVelVtiempoVdeVde oheren ia.V iVlaVtasaVdeVerrorV esVloVbastanteVbajaVesVposibleVusarVefi a'menteVlaV orre iónVdeVerroresV uánti osV onVloV ualVsíVseríanVposiblesVtiemposVdeV ál uloVmásVlargosVqueVe lV tiempoVdeVde oheren iaVVenVprin ipioVarbitrariamenteVlargos.V eV itaV onV fre uen iaVunaVtasaVdeVerrorVlímiteVdeV 0 34VporVdebajoVdeVlaV ualVseVsuponeV queVseríaVposibleVlaVapli a iónVefi a'VdeVlaV orre iónVdeVerroresV uánti os. V 5troVdeVlosVproblemasVprin ipalesVesVlaVes alabilidadVespe ialmenteV teniendoVenV uentaVelV onsiderableVin rementoVenVqubitsVne esariosVparaV ualquierV ál uloVqueVimpli aVlaV orre iónVdeVerrores.V,araVningunoVdeVlosV sistemasVa tualmenteVpropuestosVesVtrivialVunVdiseñoV apa'VdeV manejarVunV númeroVloVbastanteValtoVdeVqubitsVparaVresolverVproblemasV omputa ionalmenteVinteresantesVhoVenVdía. V

   
      únVnoVseVhaVresueltoVelVproblemaVdeVquéV hardwareVseríaVelVidealVparaVlaV omputa iónV uánti a.V eVhaVdefinidoVunaVserieVdeV ondi ionesVqueVdebeV umplirV ono idaV omoVlaV listaVdeV6iV7in'en'oVVhaVvariosV andidatosV a tualmente.V 


 
 

V

V

V

V

V

-lVsistemaVhaVdeVpoderVini iali'arseVestoVesVllevarseVaVunVestadoVdeVpartidaV ono idoVV ontrolado.V aVdeVserVposibleVha erVmanipula ionesVaVlosVqubitsVdeVformaV ontroladaV onVunV onjuntoVdeVopera ionesVqueVformeVunV onjuntoVuniversalVdeVpuertasV lógi asV1paraVpoderVreprodu irV ualquierVotraVpuertaVlógi aVposible).V -lVsistemaVhaVdeVmantenerVsuV oheren iaV uánti aVaVloVlargoVdelV eperimento.V aVdeVpoderVleerseVelVestadoVfinalVdelVsistemaVtrasVelV ál ulo.V -lVsistemaVhaVdeVserVes alable:VtieneVqueVhaberVunaVformaVdefinidaVdeV aumentarVelVnúmeroVdeVqubitsVparaVtratarV onVproblemasVdeVmaorV osteV omputa ional.V

 
 -spinesVnu learesVdeVmolé ulasVenVdisolu iónVenVunVaparatoVdeV8 9V ulujoVelé tri oVenV : ;6sV

V ;onesVsuspendidosVenVva íoV

V ,untosV uánti osVenVsuperfi iesVsólidasV

V

V

;manesVmole ularesVenVmi ro3 : ;6sV

V omputadoraV uánti aVdeV
V omputa iónVadiabáti aVbasadaVenVelVteoremaVadiabáti oV

V

V ±



-nV=004V ientífi osVdelV;nstitutoVdeVuísi aVapli adaVdeVlaV niversidadVdeV onnVpubli aronVresultadosVsobreVunVregistroV uánti oVeperimental.V,araV elloVutili'aronVátomosVneutrosVqueValma enanVinforma iónV uánti aVporVloV queVsonVllamadosVqubitsVporVanalogíaV onVlosVbits.V uVobjeti voVa tualVesV onstruirVunaVpuertaV uánti aV onVloV ualVseVtendríanVlosVelementosVbási osV queV onstituenVlosVpro esadoresVqueVsonVelV ora'ónVdeVlosV omputadoresV a tuales.VabeVdesta arVqueVunV hipVdeVte nologíaV7 ;V ontieneV a tualmenteVmásVdeV 00.000VpuertasVdeVmaneraVqueVsuVusoVprá ti oVtodavíaV seVpresentaVenVunVhori'onteVlejano. V      


ientífi osVdeVlosVlaboratoriosV aV,lan >VV9ielsV ohrVpubli aronVenV noviembreVdeV=00?VenVlaVrevistaV9atureVresultadosVsobreVlaVtransmisiónVdeV informa iónV uánti aVusandoVlaVlu'V omoVvehí uloVaVdistan iasVdeV 00V>m .V osVresultadosVdanVnivelesVdeVéitoVenVlasVtransmisionesVdeV@0AVloVqueV representaVunVnivelVdeV alidadVqueVpermiteVutili'arVproto olosVdeV transmisiónV onVauto orre ión. V tualmenteVseVtrabajaVenVelVdiseñoVdeVrepetidoresVqueVpermitiríanV transmitirVinforma iónVaVdistan iasVmaoresVaVlasVaVal an'adas. V !


   
   

  


osValgoritmosV uánti osVseVbasanVenVunVmargenVdeVerrorV ono idoVenVlasV opera ionesVdeVbaseVVtrabajanVredu iendoVelVmargenVdeVerrorVaVnivelesV eponen ialmenteV pequeñosV omparablesValVnivelVdeVerrorVdeVlasVmáquinasV a tuales.V 

mlgoritmoVdeV "horV mlgoritmoVdeVBroverV

V mlgoritmoVdeV6euts h3Co'saV

V

V

°

 omputadoraV uánti aVdeV #enioffV omputadoraV uánti aVdeVuenmanV

V omputadoraV uánti aVdeV6euts hV

V

V


  

jaV laseVdeV omplejidadV $:,VestudiaVelV ostoVdeVlosValgoritmosV uánti osV onVbajoVmargenVdeVerror. V ±




eVhaVsugeridoVelVusoVdeVlaV omputa iónV uánti aV omoValternativaVsuperiorV aVlaV omputa iónV lási aVparaVvariosVproblemasVentreVellos: V %

ua tori'a iónVdeVnúmerosVenterosV

V jogaritmoVdis retoV

V Rimula iónVdeVsistemasV uánti os:V8i hardVuenmanV onjeturóVenV &./=VqueV losVordenadoresV uánti osVseríanVefi a esV omoVsimuladoresVuniversalesVdeV sistemasV uánti osVVenV &..DVseVdemostróVqueVlaV onjeturaVeraV orre ta.V

V




 


mV omien'osVdeVlaVdé adaVdeVlosV/0Vempe'aronVaVsurgirVlasVprimerasVteoríasV queVapuntabanVaVla VposibilidadVdeVreali'arV ál ulosVdeVnaturale'aV uánti a. V ±
V jasVideasVesen ialesVdeVlaV omputa iónV uánti aVsurgieronVdeVlaVmenteVdeV ,aulV 'enioffVqueVtrabajabaVenVelVmrgoneV9ationalVjaboratorVenV;llinoisV 1--.UU.).V (eori'óVunVordenadorVtr adi ionalV1máquinaVdeV (uring)VoperandoV onValgunosVprin ipiosVdeVlaVme áni aV uánti a. V    V -lV6r.V8i hardVuenmanVfísi oVdelValiforniaV;nstituteVofV (e h nologVenV aliforniaV1--.UU.)VVganadorVdelV premioV9obelVenV ).D?Vreali'óVunaVponen iaV duranteVelVEuirstVonferen eVonVtheV,hsi sVofVomputationµVreali'adoVenVelV ;nstitutoV (e nológi oVdeV *assa husettsV1--.UU.)VRuV harlaVbajoVelVtítuloV deVERimulatingV,hsi sVFithVomputers"VproponíaVelVusoVdeVfenómenosV uánti osVparaVreali'arV ál ulosV omputa ionalesVVeponíaVqueVdadaVsuV

naturale'aValgunosV ál ulosVdeVgranV omplejidadVseVreali'aríanV másV rápidamenteVenVunVordenadorV uánti o. V !"# " V -steVfísi oVisraelíVdeVlaVUniversidadVdeV5fordV;nglaterraVdes ribióVelV primerV omputadorV uánti oVuniversalVesVde irV apa'VdeVsimularV ualquierV otroV omputadorV uánti oV1prin ipioVdeV hur h3+uringVampliado).V6eVesteV modoVsurgióVlaVideaVdeVqueVunV omputadorV uánti oVpodríaVeje utarV diferentesValgoritmosV uánti os. V 


-nVestaVépo aVlaVteoríaVempe'óVaVplasmarseVenVlaVprá ti a:Vapare ieronVlosV primerosValgoritmosV uánti osVlasVprimerasVapli a ionesV uánti asVVlasV primerasVmáquinasV apa esVdeVreali'arV ál ulosV uánti os. V $" 
V 6esdeVelVdepartamentoVdeVinvestiga iónVdeV ,i rosoftV1 ,i rosoftV 8esear h)VsurgióVunVproblemaVteóri oVqueVdemostrabaVlaVventajaVprá ti aV queVtendríaVunV omputadorV uánti oVfrenteVaVunoVtradi ional.VomparóVelV modeloVdeVprobabilidadV lási aV onVelVmodeloV uánti oVVsusVideasVsirvieronV omoVbaseVparaVelVdesarrolloVdeValgunosValgoritmosVfuturosV1 omoVelVdeV Rhor).V $  V -steVtrabajadorVdelV entroVdeVinvestiga iónVdeV; -,VenV9uevaVGor>V des ubrióVelVteletransporteV uánti oVVqueVabrióVunaVnuevaVvíaVdeV investiga iónVha iaVelVdesarrolloVdeV omuni a ionesV uánti as. V %!±  
V -steV ientífi oVestadounidenseVdeVm
V -ellVjaboratoriesVdefin ióVelV algoritmoVqueVllevaVsuVnombreVVqueVpermiteV al ularVlosVfa toresVprimosVdeV númerosVaVunaVvelo idadVmu hoVmaorVqueVenV ualquierV omputadorV tradi ional.VmdemásVsuValgoritmoVpermitiríaVromperVmu hosVdeVlosVsistemasV deV riptografíaVutili'adosVa tualmen te.VRuValgoritmoVsirvióVparaVdemostrarVaV unaVgranVparteVdeVlaV omunidadV ientífi aVqueVobservabaVin rédulaVlasV posibilidadesVdeVlaV omputa iónV uánti aVqueVseVtratabaVdeVunV ampoVdeV investiga iónV onVunVgranVpoten ial.VmdemásVunVañoVmásVtardeVpropusoVun V sistemaVdeV orre iónVdeVerroresVenVelV ál uloV uánti o. V

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#(
# V ;nventóVelValgoritmoVdeVbúsquedaVdeVdatosVqueVllevaVsuVnombre.VmunqueVlaV a elera iónV onseguidaVnoVesVtanVdrásti aV omoVenVlosV ál ulosVfa torialesVoV enVsimula ionesVfísi asVsuVrangoVdeVapli a ionesVesVmu hoVmaor.VmlVigualV queVelVrestoVdeValgoritmosV uánti osVseVtrataVdeVunValgoritmoVprobabilísti oV onVunValtoVíndi eVdeVa ierto. V )± 
 
V -nV ...@VseVini iaronVlosVprimerosVeperimentosVprá ti osVVseVabrieronVlasV puertasVparaVempe'arVaVimplementarVtodosVaquellosV ál ulosVVeperimentosV queVhabíanVsidoVdes ritosVteóri amenteVhastaVenton es.V-lVprimerV eperimentoVdeV omuni a iónVseguraVusandoV riptografíaV uánti aVseVreali'aV onVéitoVaVunaVdistan iaVdeV=2VeleValiforniaV1--.UU.)VU nVañoVmásV tardeVenV ....VenVlosVlaboratoriosVdeV; 0/ 3mlmadenVseV reóVlaVprimeraV máquinaVdeV23:bitVVademásVfueV apa'VdeVeje utarVporVprimeraVve'VelV algoritmoVdeVbúsquedaVdeVBrover. V 
 



 +

 
V 6eVnuevoV; 0/VdirigidoVporV;saa VhuangV1uiguraV4.1)V reóVunV omputadorV uánti oVdeV? 3:bitV apa'VdeVeje utarVunValgoritmoVdeVbúsquedaVdeVordenV queVformaVparteVdelVmlgoritmoVdeVRhor.V-steValgoritmoVseVeje utabaVenVunV simpleVpasoV uandoVenVunV omputadorVtradi ionalVrequeriríaVd eVnumerosasV itera iones.V-seVmismoVañoV ientífi osVdeVjosVHlamosV9ationalVjaboratorV 1--.UU)Vanun iaronVelVdesarrolloVdeVunV omputadorV uánti oVdeV@ 3:bit.V Utili'andoVunVresonadorVmagnéti oVnu learVseV onsiguenVapli arVpulsosV ele tromagnéti osVVpermiteVem ularVlaV odifi a iónVenVbitsVdeVlosV omputadoresVtradi ionales. V 

,

 
 
V ; 12VVlaVUniversidadVdeVRtanfordV onsiguenVeje utarVporVprimeraVve'VelV algoritmoVdeVRhorVenVelVprimerV omputadorV uánti oVdeV@ 3:bitVdesarrolladoV enVjosVHlamos.V-nVelVeperimentoVseV al ularonVlosVfa toresVprimosVdeV1?V dandoVelVresultadoV orre toVdeV2VV?Vutili'andoVparaVelloV101/Vmolé ulasV adaVunaVdeVellasV onV@Vátomos. V !,  * V -lV;nstitutoVdeVE:uantumV5pti sVandV:uantumV;nformationµVenV laV universidadVdeV;nnsbru >V1mustria)Vanun ióVqueVsusV ientífi osVhabíanV readoVelVprimerV:bteVunaVserieVdeV/V:bitsVutili'andoVtrampasVdeViones. V &°


 
V ientífi osVenVFaterlooVV 2assa husettsVdiseñanVmétodosVparaVmejorarV elV ontrolVdelV uantoVV onsiguenVdesarrollarVunVsistemaVdeV1= 3:bits.V-lV ontrolVdelV uantoVseVha eV adaVve'VmásV omplejoVaVmedidaVqueVaumentaVelV númeroVdeV:bitsVempleadosVporVlosV omputadores. V )"-#V jaVempresaV anadienseV 63FaveVRstemsVhabíaVsupuestamenteVpresentadoV elV12VdeVfebreroVdeV=00@VenVRili onV7alleVunaVprimeraV omputadoraV uánti aV omer ialVdeV1D 3qubitsVdeVpropósitoVgeneral&VluegoVlaVmismaV ompañíaVadmitióVqueVtalVmáquinaVllamadaV5rionVnoVesVrealmenteVunaV omputadoraV uánti aVsinoVunaV laseVdeVmáquinaVdeVpropósitoVgeneralVqueV usaValgoVdeVme áni aV uánti aVparaVresolverVproblemas. itaVrequerida"V )  
V -nVseptiembreVdeV=00@VdosVequiposVdeVinvestiga iónVestadounidensesVelV 9ationalV;nstituteVofVRtandardsV19;R )VdeV 1oulderVVlaVUniversidadVdeV GaleVenV9ewVavenV onsiguieronVunirV omponentesV uánti osVaVtravésVdeV super ondu tores.V6eVesteVmodoVapare eV elVprimerVbusV uánti oVVesteV dispositivoVademásVpuedeVserVutili'adoV omoVmemoriaV uánti aVreteniendoV laVinforma iónV uánti aVduranteVunV ortoVespa ioVdeVtiempoVantesVdeVserV transferidoValVsiguienteVdispositivo.V  
V

RegúnVlaVuunda iónV9 a ionalVdeVien iasV19Ru)VdeVlosV--UUVunVequipoVdeV ientífi osV onsiguióValma enarVporVprimeraVve'VunV:ubitV1elVequivalenteVaV unV"bit"VdelV"mundoV lási o"VperoVenVelV"mundoV uánti o")VenVelVinteriorVdelV nú leoVdeVunVátomoVdeVfósforoVVpudieronVha erVque VlaVinforma iónV permane ieraVinta taVduranteV1.@?Vsegundos.V-steVperiodoVpuedeVserV epansibleVmedianteVmétodosVdeV orre iónVdeVerroresVporVloVqueVesVunV granVavan eVenVelValma enamientoVdeVinforma ión. V ±

  
  

V -lVequipoVdeVinvestigadoresVestadounidenseVdirigidoVporVelVprofesorV8obertV R hoel>opfVdeVlaVuniversidadVdeVGaleVqueVaVenV=00@VhabíaVdesarrolladoVelV 3usV uánti oV reaVahoraVelVprimerVpro esadorV uánti oVdeVestadoVsólidoV me anismoVqueVseVasemejaVVfun ionaVdeVfo rmaVsimilarVaVunVmi ropro esadorV onven ionalVaunqueV onVlaV apa idadVdeVreali'arVsóloVunasVpo asVtareasVmuV simplesV omoVopera ionesVaritméti asVoVbúsquedasVdeVdatos.V,araVlaV omuni a iónVenVelVdispositivoVestaVseVreali'aVmedianteVfotonesVqueVseV despla'anVsobreVelVbusV uánti oV ir uitoVele tróni oVqueValma enaVVmideV fotonesVdeVmi roondasVaumentandoVelVtamañoVdeVunVátomoVartifi ialmente. V V V V