Informatica cuantica
La informática cuántica es una rama de la ciencia que surgió a finales del siglo XX en la intersección de la mecánica cuántica , la teoría de los algoritmos y la teoría de la información . La informática cuántica estudia los principios y leyes generales que rigen la dinámica de los sistemas cuánticos complejos [1] . Un modelo de tales sistemas es una computadora cuántica .
La informática cuántica incluye los problemas de la computación cuántica y los algoritmos cuánticos , la física de las computadoras cuánticas , la criptografía cuántica y la teoría de la información cuántica , se relaciona directamente con los fundamentos de la teoría cuántica , en particular, los problemas de las mediciones y la descripción de la decoherencia . El fenómeno físico más importante estudiado en informática cuántica son los estados cuánticos entrelazados y las propiedades no locales de la física cuántica de muchos cuerpos generadas por ellos .
El concepto básico de la teoría clásica de la información es un bit , que toma los valores 0 o 1. La información cuántica se representa en qubits ( ing. bit cuántico ). Los qubits pueden estar en un estado que es una superposición de 0 y 1. Varios qubits pueden estar en un estado entrelazado .
Las aplicaciones más importantes de la informática cuántica son:
- criptografía cuántica : esta sección se ha desarrollado al nivel de los sistemas criptográficos comerciales que se utilizan activamente para garantizar el secreto de la transmisión de información;
- tecnologías de estado entrelazado : obtención, verificación y estudio confiables de las propiedades de los estados entrelazados de hasta una docena de partículas (fotones, estados de carga de electrones y pares de Cooper, espines de electrones y núcleos), existen aplicaciones separadas en dispositivos de trabajo. Prototipos de trabajo de una computadora cuántica (low-qubit - hasta 10 qubits - procesadores cuánticos).
- simulación por computadora de sistemas multipartículas - la sección menos desarrollada, incluye un simulador de química hipotética y simulación de sistemas complejos a nivel cuántico, por ejemplo, un modelo computacional de un procesador cuántico con decoherencia; mientras que la simulación se lleva a cabo utilizando únicamente simuladores informáticos cuánticos clásicos y con mucha paralelización, hay algunos resultados serios, por ejemplo, la solución del problema cuántico de los tres cuerpos.
Véase también
- información cuántica
- computadora cuántica
- memoria cuántica
- algoritmo cuántico
- Distribución de clave cuántica
Notas
- ↑ Fundamentos físicos y estadísticos de la informática cuántica . Consultado el 13 de agosto de 2017. Archivado desde el original el 19 de noviembre de 2021.
Literatura
- Mario Krenn, Mehul Malik, Thomas Scheidl, Rupert Ursin, Anton Zeilinger . Comunicación cuántica con fotones (inglés) // Óptica en nuestro tiempo. — 2016. — Págs. 455–482. -doi : 10.1007 / 978-3-319-31903-2_18 . -arXiv : 1701.00989 . _
Enlaces
- Quantiki Archivado el 3 de abril de 2010 en el portal wiki Wayback Machine - Quantum Information Science ;
- ERA-Pilot QIST WP1 - Hoja de ruta europea para el procesamiento y la transmisión de información cuántica (ing.) ;
- QIIC Archivado el 13 de abril de 2016 en Wayback Machine - Quantum Computer Science, Imperial College London ;
- QIP - Grupo de Información Cuántica, Universidad de Leeds. Dedicado al estudio de una amplia gama de áreas de la informática cuántica (inglés) ;
- mathQI Archivado el 22 de enero de 2018 en Wayback Machine - Grupo de investigación de matemáticas y ciencias informáticas cuánticas ;
- CQIST Archivado el 28 de junio de 2010 en Wayback Machine - Centro de Ciencia y Tecnología de la Información Cuántica de la Universidad del Sur de California ;
- CQuIC Archivado el 20 de agosto de 2021 en Wayback Machine - Center for Quantum Information Science and Control, incluye grupos teóricos y experimentales de la Universidad de Nuevo México y la Universidad de Arizona ;
- CQT Archivado el 20 de marzo de 2021 en Wayback Machine - Center for Quantum Technology en la Universidad Nacional de Singapur ;
- CQC2T Archivado el 13 de agosto de 2021 en Wayback Machine - Center for Quantum Computing and Communications .
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