Noticias de Ciencia y Artículos de la Facultad

^{Fuente: QuantumComputingInc} 

^{Por: Amal Pushp, Físico Afiliado de Resonance Science Foundation} 

Es bastante convencional que el funcionamiento de los computadores clásicos se vea afectado inmensamente por el calor, y uno puede haberse encontrado con esta situación en su vida cuando su computador no funcionaba correctamente debido a un calentamiento excesivo. 

Pero, ¿qué ocurre con los computadores cuánticos? ¿Influyen los factores termodinámicos en el funcionamiento de un dispositivo de computación cuántica? Bueno, la respuesta es sí, los computadores cuánticos funcionan utilizando bits cuánticos o qubits que esencialmente están en un estado superpuesto intercambiando información en código binario. Un dato interesante sobre los qubits es que no sólo intercambian información utilizando 0 y 1, sino también valores...

^{Crédito: Science/AAAS} 

^{Por: Amal Pushp, Físico afiliado de Resonance Science Foundation} 

Los estados cuánticos suelen representar las posibles condiciones de un sistema cuántico en términos de una entidad matemática. Por ejemplo, el espín de un electrón puede ser ascendente o descendente, por lo que existen dos estados cuánticos que pueden representarse como una superposición utilizando la notación de Bra-Ket conocida como la de Dirac.  

En principio, los estados cuánticos se clasifican en dos tipos: estados puros y estados mixtos. Un estado puro es principalmente el estado natural de un sistema cuántico y lleva consigo la información exacta del sistema global. Por otro lado, un estado mixto tiene información limitada sobre un sistema cuántico concreto y suele ser un conjunto de probabilidades. En cuanto a su representación, los estados puros se...

^{Por: Dra. Inés Urdaneta, Físico e investigator de Resonance Science foundation}

La Red Cuántica Illinois-Express (IEQNET), una colaboración que incluye los laboratorios nacionales Fermi y Argonne del DOE, la Universidad Northwestern y Caltech, ha dado los primeros pasos hacia una red cuántica de larga distancia que funciona con fibra óptica de telecomunicaciones. Utilizando fibra óptica local, el equipo de investigadores ha desplegado con éxito la red cuántica entre dos laboratorios del Departamento de Energía de EE.UU. (DOE), separados 50 kilómetros.

En este sistema, la información se codifica a través de fotones entrelazados, y el reto sigue siendo poder transferir esta información a través de distancias y escalas sin perder la coherencia, característica que garantiza que no ha habido pérdida de información. Preservar la información es clave para...

Por: William Brown, Biofísico de Resonance Science Foundation

Los líquidos cuánticos de espín son fases exóticas de la materia que ofrecen aplicaciones potenciales en el procesamiento robusto de información cuántica con qubits topológicos. Los líquidos cuánticos de espín son una fase de la materia que presenta un entrelazamiento cuántico de largo alcance en el que intervienen los dipolos magnéticos, o espines, de los electrones. A diferencia de los imanes convencionales, en los que los dipolos magnéticos de los electrones se alinean y se congelan en su lugar, los electrones de esta nueva fase exótica cambian y fluctúan constantemente como un líquido, lo que da lugar a uno de los estados de la materia más entrelazados jamás concebidos.

Hasta las últimas investigaciones se desconocía si ese estado magnético altamente correlacionado...

Por: William Brown, Biofísico de Resonance Science Foundation

Los líquidos de espín cuántico son fases exóticas de la materia que ofrecen aplicaciones potenciales en el procesamiento robusto de información cuántica con qubits topológicos. Los líquidos de espín cuántico son una fase de la materia que presenta un entrelazamiento cuántico de largo alcance en el que intervienen los dipolos magnéticos, o espines, de los electrones. A diferencia de los imanes convencionales, en los que los dipolos magnéticos de los electrones se alinean y se congelan en su lugar, los electrones de esta nueva fase exótica cambian y fluctúan constantemente como un líquido, lo que da lugar a uno de los estados de la materia más entrelazados jamás concebidos. 

Hasta las últimas investigaciones se desconocía si ese estado magnético altamente...

El aumento de la potencia de cálculo y la disponibilidad de datos ha llevado a las técnicas de aprendizaje automático a obtener resultados impresionantes en diversos campos como la regresión, la clasificación y la generación de datos. A pesar de estos éxitos, los supercomputadores clásicos se enfrentan a la complejidad de algunos problemas y la computación cuántica parece convertirse en una solución viable para acelerar las cosas (a viable solution). El aprendizaje automático es un campo en el que los algoritmos cuánticos pueden superar el enfoque clásico y se espera que los recursos cuánticos proporcionen ventajas para los problemas de aprendizaje. De hecho, el aprendizaje en presencia de ruido y ciertos problemas computacionalmente difíciles en el aprendizaje automático se identifican como direcciones prometedoras para el campo. También hay que abordar...

Los computadores cuánticos se están convirtiendo en una realidad con una carrera entre IBM y Google para intentar ser los primeros en alcanzar la llamada "Supremacía Cuántica". Con este nuevo hardware, pronto disponible, están apareciendo numerosas aplicaciones cuánticas, como la telecomunicación cuántica, y está floreciendo la informática cuántica. Tenemos qubits de espín NV que actúan como memoria RAM cuántica, microprocesador cuántico y canales cuánticos para la comunicación, todo lo que se necesita para realizar el procesamiento de información cuántica.

El Procesamiento Cuántico de la Información se centra en el procesamiento de la información y la computación basados en la mecánica cuántica. Mientras que los computadores digitales actuales codifican los datos en dígitos binarios (bits), los...