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COMPUTADORES CUNTICOSMedina, Myriam Johana Quilligana, Carlos Estuardo

Universidad Tcnica de Ambato, Facultad de ingeniera en Sistemas, Electrnica e Industrial Carrera de Ingeniera en Sistemas, Electrnica e Industrial

RESUMEN Las computadoras se han vuelto parte de nuestra vida cotidiana. Estn presentes no slo en las universidades, oficinas y escuelas, sino en las casas de muchas personas. Las computadoras modernas almacenan datos, nos comunican con los amigos, sacan fotos y sirven para escuchar msica. Sin embargo, no hay que olvidar su propsito original: hacer clculos. Ha habido recientemente un enorme avance en la computacin numrica. Cada ao aparecen procesadores ms rpidos y los anteriores quedan totalmente obsoletos, el futuro aun es incierto pero podemos encontrar ya los primiros indicios de lo que sera las computadoras en el futuro es decir las computadoras cuanticas las cuales se basan en su unidad minima de informacion cuantica el quBIT. Un qubit puede existir como 0, como 1 o como una superposicin de 0 y 1.Palabras Clave Computadoras cuanticas, QuBIT, Computadoras del futuro.ABSTRACTComputers have become part of our everyday life. They are present not only in universities, offices and schools, but in the homes of many people. Modern computers store data, we communicate with friends, take pictures and serve to listen to music. However, we must not forget its original purpose: to make calculations. There has recently been a huge advance in the numerical computation. Each year appear faster processors and earlier are completely obsolete, the future is still uncertain, but we can already find primiros hints of what will computers in the future ie quantum computers which are based on their minimum unit of quantum information the qubit. A qubit can exist as 0, such as 1 or as a superposition of 0 and 1.Keywords.

Quantum computers, qubits, Computers of the future.INTRODUCCIN Mecnica clsica

La mecnica clsica se construye en torno al concepto de partcula, que corresponde a una unidad de materia puntual, que cuenta con masa, posicin y velocidad definidas.

Para una partcula puntual de masa m, sea PF la suma de las fuerzas que actan sobre ella, y a su aceleracin. Entonces:

XF = ma. (1)La ecuacin anterior (segunda ley de Newton) permite obtener el comportamiento de una partcula si se conocen las fuerzas que actan sobre ella.

A diferencia de la mecnica clsica, donde se conoce con certeza la posicin y velocidad, en la mecnica cuntica se trabajar con funciones de onda. [1]Mecnica cunticaLa teora de la mecanica cuantica postula que la unica informacion que tenemos acerca de un sistema fsico es la funcion de onda, que es una funcion compleja del espacio y del tiempo.

Dentro de la mecnica cuntica tenemos la Ecuacion de Schrodinger que es uno de los princiopios que sirvio para el desarrollo de la mecanica cuantica.Ecuacin de SchrdingerSi se modela una partcula como una onda, su ecuacion de onda sera la ecuacion de Schrdinger:

Qubits

La unidad basica de la informacion cuantica es el qubit. Un qubit corresponde a un sistema fsico que tiene dos estados ortogonales, que llamaremos |1i y |0i.La implementacion fsica del qubit puede ser cualquier sistema de dos niveles. Por ejemplo: los estados de polarizacion de un foton, la orientacion del spin de una partcula de spin 1/2, dos niveles energeticos de un atomo, etc.

Como los usaremos mucho, introducimos los siguientes operadores:

En general, un qubit puede encontrarse en una superposicion de los estados |1i y |0i:

donde a0 y a1 son numeros complejos. Como |> debe estar normalizado, podemos redefinir las constantes de la siguiente forma:

Esfera de BlochPodemos representar los parametros y como las coordenadas esfericas de un punto sobre un cascaron: [2]

Principios de la computacion cuanticaPara realizar una computacion con estados cuanticos necesitamos:

1. Una coleccion finita de qubits, cuyo estado inicial corresponde al input. Cada qubit puede estar en uno de dos estados ortogonales, |1i o |0i.

2. Un circuito de compuertas cuanticas, disenado para ejecutar una transformacion unitaria sobre el estado inicial de los qubits.

3. Finalmente, se debe realizar una medicion sobre los qubits. Esta medicion debera revelar, al menos con una probabilidad suficientemente alta, el resultado.Para acotar la notacion, denotaremos, por ejemplo, el estado de cinco qubits |1i |0i |0i |1i |1i como |10011i. Idealmente, el procesador cuantico realizara una transformacion unitaria:

donde a es un numero y f(a) es cualquier funcion booleana. Esto no funciona, debido a que una transformacion unitaria preserva los productos internos entre estados.

Introducimos una segunda secuencia de qubits |bi y realizaremos la siguiente transformacion: [3]

PROCEDIMIENTO Para el presente trabajo se realizo una busqueda de informacion en documentos pdf y en libros de la biblioteca de la facultad en el cual se reviso cada uno y compar para elegir la informacion correcta sobre el tema a tratar en este paper.CONCLUSIONES Acabamos de establecer que sobre una distribucin de corriente el campo electromagntico realiza una fuerza que por unidad de volumen conduce a la inyeccin de una potencia dada por j E . Si esta expresin es positiva se trata efectivamente de un aporte de energa por unidad de tiempo al sistema de cargas en ese punto. Si es negativa es el sistema de cargas el que cede esa energa. La cuestin que se nos plantea es de quien se extrae o a quin se cede, respectivamente.Bibliografia[1] David J. Griffiths, Introduction to Quantum Mechanics. Pearson Prentice Hall, 2nd Edition 2005, cap. 1.

[2] Stephen M. Barnett, Quantum Information. Oxford University Press, 2009[3] http://web.ing.puc.cl/~marenas/iic3800-11/presentaciones/gd.pdf