La carrera por… la computadora cuántica nuevo software cuántico (algoritmos) nuevas tecnologías de comunicación (teleportación, protocolos entanglados) nuevas técnicas criptográficas (seguridad en la era de la información) una teoría cuántica de la información procesamiento de señales cuantizadas super-resolución por entanglamiento
¿Qué es la Información Cuántica? Paradigma cuántico La Información Cuántica es una disciplina emergente que estudia cómo utilizar las leyes de la Mecánica Cuántica para codificar, procesar y transmitir información Ordenador cuántico Criptografía Cuántica Teleportación estándars Láseres atómicos Relojes atómicos BEC IC
El nuevo paradigma cuántico Ideas básicas 1930’s Church, Gödel, Turing, Post,..
“Computabilidad” = “Computabilidad en una máquina de Turing” computar es, en última instancia, un proceso físico regido por la Física Clásica
1980’s Feynman, Deutsch,…, Bennett, Shor,… Paradigma cuántico Física Clásica Ordenador clásico Mecánica Cuántica Ordenador cuántico
Paradigma cuántico Clases de complejidad computacional
P = NP NP ? QP ? NP
QP P ? ? ¿Pueden los problemas sin algoritmo clásico eficiente conocido ser tratados en forma eficiente cuánticamente?
¿Existe una caja negra cuántica que proporcione una mejora universal?
Elementos básicos de IC El qubit Podemos utilizar un electrón para implementar un bit
= 0 = 1 (Gp:) | > (Gp:) | >
Principio de superposición | 0 > + | 1 > Un registro cuántico puede hallarse en una superposición de registros clásicos ej: | 001001 > + | 101001 > + | 001001 > + | 101001 >
Información Cuántica Información clásica el bit guardar bits transmitir bits
Información cuántica superposiciones cuánticas: el qubit Encriptación Teleportación El sueño del ordenador cuántico
¿ Cuánta información contiene un cuadro ?
La información se puede medir 106 KB = 106 KBytes = 106000 * 8 bits = 848 000 bits
8 bits = 1 Byte 01001000 00100011 11101110 ….. bit Byte Hay 2*2*2*2*2*2*2*2 = 256 Bytes diferentes 00110000 ? : 01000001 ? A 01110000 ? z
Ej: Ej: (rojo, verde, azul) (0, 204, 153) ? (245, 171, 121) ?
¿ Cuánta información podemos guardar ? Don Quijote de la Mancha 900KB Foto de Cervantes 26KB
Matrix 650 MB / 6 GB
En este ordenador caben: 18 películas 20 000 quijotes / tesis doctorales 1 000 000 fotos
¿ Cómo ? 30 GB en 3.5in
10 bits/?m2
1 bit/ 10000000 átomos
¿ Cuánta información podemos transmitir ? Modem 56 Kbits/s ADSL / 3G 2 Mbits/s Podemos transmitir nuestro historial médico en < 0.1s una foto familiar en < 1s una película en < 20m
Conexiones nacionales 100 Gbits/s
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