8/17/2019 Software de Computacion Cuantica

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SOFTWARE DECOMPUTACION CUANTICA

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Dado que el tratamiento de la informaci

n cu!ntica e" nota#lemente di"tinto delde la cl!"ica$ "e nece"itaran al%una"&erramienta" 'ara con"truir lo"'ro%rama" cu!ntico"( E)i"ten tre" co"a"

#!"ica" en el "oft*are cu!ntico+ Uncon,unto a'ro'iado de 'uerta"$al%oritmo" que a'ro-ec&en elcom'ortamiento cu!ntico . di"'oner de

m/todo" a'ro'iado" 'ara controlar lo"'o"i#le" 'ro#lema" que "e 'uedan

're"entar(

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Una forma de o#tener 'uerta"cu!ntica" e" la cuanti0acin de la"'uerta" cl!"ica"$ que 'a"a 'orreinter'retar lo" #it" como qu#it"( Se

'uede demo"trar que el con,unto de'uerta" cu!ntica" que afectan a un"lo qu#it$ con,untamente con la"'uerta" llamada" control1not 2queafectan a do" qu#it"3$ forman uncon,unto uni-er"al con la" que "e'uede con"truir cualquier 'ro%ramacu!ntico(

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A 'e"ar del e"fuer0o que "e &a dedicado a la

o#tencin de al%oritmo" que a'ro-ec&en elcom'ortamiento cu!ntico$ en la actualidad$"u n4mero e" reducido( 5a "e &a mencionadoque aunque mediante "u'er'o"icione"a'ro'iada"$ e" 'o"i#le mane,ar un n4mero

e)'onencial de e"tado"$ e"o no "u'oneque e"ta informacin e"t/ di"'oni#le( Para acceder a e"a informacin de#emo" medir"o#re el e"tado cola'"!ndolo$ . lainformacin "e 'ierde ca"i en "u totalidad(Para a'ro-ec&arlo" a"'ecto" cu!ntico"$de#emo" com#inar la 'o"i#ilidad del'araleli"mo cu!ntico con la interferencia(

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6ui0!" e" /"te uno de lo" ma.ore" 'ro#lem

a" a la &ora de con"truir un ordenador(E"to" errore" 'ro-ienen de la ine)ora#leinteraccin del ordenador con "u entorno$'roce"o denominado de co&erencia( Se

'en" que no 'od7an e)i"tirm/todo" 'ara el control de errore" cu!ntico"$ 'ero "e &amo"trado cmo e" 'o"i#le contener lo" errore" mediante cdi%o" cu!ntico"

correctore" de errore"( E"to" cdi%o"$detectan . corri%en e"to" errore"$ u"ando"o8"ticada" t/cnica" cu!ntica"(

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En re"umen$ la -enta,a en la 'otencia de e"

ta" m!quina" 'ro-iene del 'araleli"moma"i-o 2e)'onencial3de#ido a la "u'er'o"icin de e"tado" en lo"qu#it( Si e"to"ordenadore" fueran facti#le" en la 'r!ctica$

'ermitir7an atacar 'ro#lema" que en lo"ordenadore" cl!"ico" im'licar7an tiem'o"a"tronmico"( A'arte de la" a'licacione"encaminada" a la ciencia #!"ica$ e"to"

ordenadore" 'odr7an u"ar"e en lacri'to%raf7a$ cri'toan!li"i"$ #4"queda" eninmen"a" #a"e" de dato"$ "imulacione"meteorol%ica"$ etc(

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6ueda 'or "a#er "i

el ai"lamiento de lo" "i"tema" 'ermitir! e"ca'ar al l7mite im'ue"to 'or el decaimiento . ladeco&erencia que de"tru.en la me0cla cu!nticade e"tado"( Otro de lo" 'ro#lema" 'rinci'ale"e" la e"cala#ilidad$ e"'ecialmente teniendo en

cuenta el con"idera#le incremento en qu#it"nece"ario" 'ara cualquier c!lculo que im'lica lacorreccin de errore"( Para nin%uno delo""i"tema" actualmente 'ro'ue"to" e" tri-ial undi"e9o ca'a0 de mane,ar un n4mero lo#a"tante alto de qu#it" 'ara re"ol-er 'ro#lema"com'utacionalmente intere"ante" &o. en d7a(

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ToolSuit Tienen la -i"in de una ,erarqu7a de ca'a" de notacione" .&erramienta" que inclu.e lo" len%ua,e" de 'ro%ramacin$

com'iladore"$ o'timi0adore"$ "imuladore" . &erramienta"de di"e9o( :o" len%ua,e" de 'ro%ramacin . lo"com'iladore" en el ni-el "u'erior de ToolSuite nece"itana'o.ar la" a#"traccione" utili0ada" 'ara e"'eci8caral%oritmo" cu!ntico" . la nece"idad de ada'tar"e a lo"

cam#io" en la tecnolo%7a inde'endiente . o'timi0acione"de'endiente" como la com'ren"in de la" nue-a"tecnolo%7a" cu!ntica" madura( :a "imulacin . di"e9o de&erramienta" en el e)tremo inferior nece"itan incor'orardetalle" de la emer%ente tecnolo%7a" cu!ntica" que8nalmente a'lican lo" al%oritmo" de"crito" en el alto ni-el

de len%ua,e de 'ro%ramacin( :a" &erramienta" de#enequili#rar la" com'en"acione" que im'lica elfuncionamiento$ minimi0acin de lo" qu#it"$ . la"im'lementacione" de tolerancia a fallo"( Por e"ta" ra0one"$'ro'oner una ,erarqu7a de ca'a" de &erramienta" dedi"e9o con interface" "im'le" entre cada ca'a(

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;ene8cio" de una Arquitectura deSoft*are A#ierto

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:o" in-e"ti%adore" en de"arrollo cu!ntica$ #u"can

o'timi0acione" de circuito . 'ueden e-aluar la"com'en"acione" teniendo en cuenta el ruidocu!ntica . f7"ica de 'ar!metro"( :o"e)'erimentadore" . lo" di"e9adore" de di"'o"iti-o"'ueden &acer "imulacione" de im'ortante"

al%oritmo" cu!ntico" en 'ro'ue"ta" de nue-a"tecnolo%7a" ante" de &acer e)'erimento" dela#oratorio co"to"o"(

:a" &erramienta" di"e9adora" 'ueden e)'erimentarcon nue-o" al%oritmo" . 'ueden e-aluar "u %eneralim'acto en el 'roce"o de di"e9o( :o" in-e"ti%adore"tam#i/n 'ueden de"arrollar modelo" de ruido m!"re8nado" 'ara 'rocedimiento" de correccin de lamedida(

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Modelo" com'utacionale" 'ara la

Com'utacin Cu!nticaM!quina" de Turin% de la Com'utacinCu!ntica

Com'utadora cu!ntica de ;enio= 2la cintade la MT "e reem'la0a 'or "ecuencia" de"i"tema" cu!ntico" de > e"tado"3

Com'utadora cu!ntica de Fe.nman 2circuito

l%ico com#inacional cu!ntico3 Com'utadora cu!ntica de Deut"c& 2la

'rimera MT Cu!ntica$ mantiene la cinta en"u'er'o"icin de e"tado" com'utacionale"3

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Al%oritmo" Cu!ntico"

Al%oritmo de Deut"c&1?o0"a@ $ 'ro'ue"to 'or Da-idDeut"c& . Ric&ard ?o0"a en BB> . me,orado'o"teriormente 'or Ric&ard Cle-e$ Artur Eert+determinar "i una funcin de ti'o ca,a ne%ra f + $ G $ e" Hcon"tante o H#alanceada( E" uno delo" 'rimero" e,em'lo" de un al%oritmo cu!ntico que"e &a demo"trado que e" e)'onencialmente m!"r!'ido que cualquier 'o"i#le al%oritmo cl!"icodetermini"ta(

Al%oritmo de S&orJ $ 'ro'ue"to 'or Peter S&or enBB@ de"com'one en factore" un n4mero n en

tiem'o O2lo%2n33K . e"'acio O2lo%2n33( E" re"'on"a#lede #uena 'arte de la atencin que "e le &a dedicadoa la com'utacin cu!ntica$ 'or "u relacin con el'ro#lema RSA de im'ortancia fundamental en lacri'to%raf7a(

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Al%oritmo de Lro-er $ 'u#licado 'or :o-

Lro-er en BBJ$ 'ro#lema de utilidad'r!ctica 'od7a "er re"uelto m!"r!'idamente que el me,or al%oritmocl!"ico 'o"i#le( El al%oritmo reali0a una

#4"queda en una #a"e de dato"de"ordenada con N entrada" en un n4merode 'a"o" de orden O2 n3 2"u#lineal3con"umiendo un e"'acio de memoria deorden O2lo%2n33 2lo%ar7tmico3(

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:en%ua,e" de Pro%ramacin

Cu!ntico" Im'erati-o"6 lan%ua%e+ E" el "e%undo len%ua,e de'ro%ramacin im'erati-o cu!ntico im'lementado( E"una e)ten"in de C(

:en%ua,e" funcionale"*QFC Utili0a un ti'o de "inta)i" en dia%rama deu,o

*QPL utili0a una "inta)i" ti'o te)to

*QML ;a"ado en el len%ua,e de 'ro%ramacin

funcional

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Simuladore" de Com'utacin Cu!ntica

CQC C

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