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Mostrando entradas de octubre, 2024

¿Cómo se fabrica un qubit? (Pt.1)

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 Cuando los científicos se propusieron encontrar un qubit, el primer paso era encontrar que sistemas físicos cumplían los requisitos de un qubit. Esos requisitos son: Que tenga únicamente 2 estados(0,1) Que se pueda modificar su estado. Que el estado cúántico del sistema dure lo máximo posible. (A esto se le llama coherencia) Que se pueda colapsar para que se determine su estado en 1 o 0. Un posible candidato como qubit sería un átomo. Si aisláramos un átomo podríamos utilizar dos orbitales con niveles de energía cercanos para utilizarlos como estado 0 y 1. Usando un solo electrón se le podría dar la energía necesaria para saltar de un orbital a otro, por lo que podríamos modificarlo (requsito 2) y tendría 2 estados (requisito 1). Sin embargo, un átomo no es lo suficientemente controlable, por lo que aquí entra en juego de usar átomos artificiales, es decir, crear de manera artificial un sistema físico muy similar a un átomo. Este sistema físico es un oscilador cuántico, que se bas...

¿Cómo funciona un ordenador cuántico?

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 Al igual que en un ordenador tradicional, un ordenador cuántico tiene una información de entrada, y otra de salida, que no se diferencia de la de un ordenador tradicional, pero varía en la forma en la que procesa esta información, utilizando superposición y entrelazamiento cuántico. Un qubit puede estar en superposición de estados, lo que significa que se encuentra a la vez en 0 y 1, y al medirlo podemos determinar si esta en 0 o 1. Lo interesante es que mediante el ordenador cuántico, se puede modificar la probabilidad de que se encuentre en un estado u otro. (50% 0/ 50% 1, 20% 0, 80% 1...). Estas probabilidades quedan reflejadas en la función de onda. Por otro lado los qubits se entrelazan lo que permite que los 2 qubits "se unan", dando lugar a varias combinaciones de 0 y 1. Este número de combinaciones creca más rápidamente en estos ordenadores que en uno tradicional, una de las razones en las que reside que estos sean más potentes que los que usamos diariamente. Ahora, ...

¿Qué es la cuántica?

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 Los ordenadores cuánticos utilizan las leyes de la física cuántica para funcionar, pero, ¿qué es la física cuántica?. A comienzos del S. XX, los físicos pensaban que todo estaba prácticamente resuelto, pero todo cambió cuando Rayleigh y Jeans intentaron resolver el problema del cuerpo negro. Este problema planteaba como debía ser la emisión de energía de un cuerpo completamente negro en equilibrio térmico con el ambiente. Según los postulados de Rayleigh y Jeans las emisiones a altas frecuencias debían portar grandes cantidades de energía. Y según la teoría este cuerpo negro debe emitir en todas las frecuencias del espectro. Este problema no tuvo solución hasta que Planck propuso que la energía se transmite en paquetes, por lo que la energía (y por tanto el espectro de frecuencias) no es continuo. A partir de la teoría de Planck nace la física cuántica.   Fenómenos cuánticos Dualidad onda-partícula En física cuántica las ondas pueden expresarse como partículas, y las partícul...

Introducción

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 La idea de computación cuántica fue propuesta por Paul Benioff, cuando en 1981, propuso aprovechar las leyes cuánticas en el ámbito de la informática.  Mientras que un ordenador convencional. como en el que estás leyendo esto utiliza bits, que pueden tomar el valor 0 o 1, los ordenadores cuánticos, utilizan qubits, que pueden tomar el valor 0, 1 o superponerse, tomando ambos valores a la vez, lo que permite realizar varios cálculos paralelamente. Como veis, el campo de la computación sigue creciendo, a la vez que nos sigue impresionando. Por ahora los ordenadores cuánticos están pensados para la investigación y la ejecución de cálculos muy grandes y pesados. Y aunque muchos rechazan que alguna vez lleguen a nuestras casas, los 1º ordenadores también eran muy grandes y solo podían permitírselos los gobiernos y las empresas más importantes de aquel entonces. Ahora, sin embrago los utilizamos diariamente así que deberíamos mantener la puerta abierta. Por estas razones, es por la...