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
1930s Church, Gödel, Turing, Post,..
Computabilidad = Computabilidad en una máquina de Turing
computar es, en última instancia, un proceso físico regido por la Física Clásica
1980s 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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