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Mostrando entradas de noviembre, 2024

Compuertas lógicas cuánticas

 Igual que en un ordenador tradicional se utilizan puertas lógicas para el funcionamiento, en un ordenador cuántico, se utilizan puertas lógicas cuánticas (también llamadas puertas cuánticas o compuertas lógicas cuánticas). Una puerta lógica tradicional, toma un conjunto de datos de entrada (uno o varios bits), y los transforma en unos datos de salida, las puertas cuánticas hacen lo mismo pero con qubits. Para expresar los estados cuánticos, en física se utiliza la nota ción ket consistente en un palo vertical, el estado cuántico y un corchete parecido a un mayor que. |A>, aproximadamente, pero como en blooger no está, lo representaré cómo |A|. Todas estas puertas cuánticas, pueden ser representadas por una matriz 2*2

Quantum machine learning

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 El quantum machine learning o aprendizaje automático cuántico, combina las disciplinas de la física cuántica y la informática. Desde su nacimiento, reunió grandes expectativas de ofrecer soluciones al análisis de grandes cantidades de datos. Aunque recientemente empresas como Microsoft y Google han invertido grandes sumas de dinero en la investigación del aprendizaje automático cuántico, todavía se encuentra en su etapa inicial, y queda mucho por ser desarrollado e investigado en este campo. A la hora de adaptar los métodos usados comunmente en el aprendizaje automático a la computación cuántica hay varias aproximaciones: Maquinas de soporte vectorial cuánticas Las máquinas de soporte vectoriales toman un conjunto de datos presentados como puntos en el espacio. Estos puntos pueden pertenecer a 2 categorías, y estas máquinas dividen en 2 los puntos del espacio mediante el uso de un hiperplano.  Para entenderlo mejor imaginate un campo de fútbol justo antes de que el árbitro pi...

IA cuántica

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 Con el boom de las IAs y el desarrollo de los ordenadores cuánticos, se han empezado a desarrollar IAs combinadas con ordenadores cuánticos. Los ordenadores cuánticos se encargarían de hacer cálculos y operciones muy complicadas, mientras la IA aprende de los datos y toma decisiones. Así, podrían resolverse problemas de gran importancia y complejidad que los ordenadores actuales no pueden. Por ejemplo, desarrollar nuevos medicamentos o crear materiales más resistentes. También permitirían desarrollar formas de aprendizaje automático más eficientes y diseñar IAs más robustas. Algunos de los logros que ya se han obtenido han sido: Optimización cuántica: Permitiendo la planificación de rutas más cortas y eficientes y gestionando cadenas de suministros. Quantum machine learning: Que utiliza los procesos cuánticos en los algoritmos de machine learning.  Simulación cuántica: La simulación cuántica podría simular sistemas físicos muy complejos, cómo moléculas o climas, consiguiendo ...

¿Ponen en peligro los ordenadores cuánticos nuestra seguridad?

 Seguro que has escuchado que losordenadores cuánticos van a inutilizar el cifrado actual, poniendo en jaque nuestra seguridad en internet. Pues bien, para saber si esto es cierto, lo primero será conocer cómo se cifra un mensaje. Concretamente, vamos a centrarnos en el cifrado asimétrico. Para comprender el cifrado asimétrico, antes es necesario conocer que son los números coprimos. Al hablar de números coprimos, hablamos de parejas de números cuyo máximo común divisor es 1. Por ejemplo 8 y 6 no son coprimos (su MCD es 2), pero 8 y 9 sí (su MCD es 1). Una vez conocemos qué son los números coprimos, podemos entender el proceso llevado a cabo para el cifrado asimétrico: Elegimos 2 números primos grandes p y q Obtenemos su producto, al que llamaremos n. n=pq Obtenemos z, siendo z=(p-1)(q-1) Buscamos un número primo menor que z y que no sea coprimo con z. A este número lo llamaremos e. De esta manera z no es divisible entre e. Buscaremos un número d tal que su múltiplo con e divida a ...

¿Cómo se fabrica un qubit? (Pt. 2)

 Para resolver el problema de la diferencia de energía entre varios estados, se usa la unión Josephson. La unión Josephson consiste en 2 láminas superfinas de aluminio (del tamaño de 200 nm aproximadamente), perpendiculares entre sí y que no se tocan. Una de las 2 láminas está oxidada, y ambas se mantienen a baja temperatura para que se conviertan en superconductores. Esta unión es muy especial porque a pesar de no estar en contacto, se conectan cuánticamente, por lo que si se hace pasar una corriente eléctrica por una de las 2 láminas, la corriente pasará a la otra. De hecho, cuando una corriente eléctrica atraviesa esta unión, crea un campo magnético que oscila, que puede sustituir a la inductancia que teníamos en el circuito LC. Sustituir la inductancia por una unión Josephson, resuelve el problema de los niveles energéticos, porque ahora la diferencia energética entre los sistemas es desigual, por lo que se pueden tomar los 2 sistemas menos energéticos como 0 y 1. Sin embargo, ...