¿Cómo es trabajar en computación cuántica?

Cada vez que alguien pregunta cómo funcionan las computadoras cuánticas, lo primero que hago es señalar que las computadoras normales ya están funcionando debido a los efectos cuánticos. Pero, por supuesto, una respuesta como esa es más que irónica. La computación cuántica, a diferencia de lo que estamos acostumbrados, utiliza bits de quantum, o qubits, para realizar cálculos. Esto requiere alguna explicación …
Debido a que esta es una pregunta “podríamos”, podemos hacer algunas especulaciones. En este momento, la mejor suposición es que prepararíamos una colección de partículas cuánticas en algún estado predeterminado. Luego, usaríamos el campo electromagnético para manipular estas colecciones y mediríamos el estado final para obtener las respuestas que deseamos. Este esquema tiene algunas propiedades agradables. Desde el advenimiento de la mecánica cuántica, ahora podemos controlar la producción de campos electromagnéticos a un nivel en el que Tesla solo podía soñar, y podemos ignorar las correcciones cuánticas de la luz si lo hacemos en una colección de partículas cuánticas.

Crédito de la imagen: H. Ritsch para la Universidad de Innsbruck.

Describo este esquema porque le facilita ver lo que está sucediendo. En realidad, estaríamos esperando manipular el momento angular de las partículas cuánticas, con énfasis en el giro intrínseco. Las características esenciales son independientes del esquema utilizado, porque todos estos sistemas se regirían por las mismas ecuaciones mecánicas cuánticas.
Además, el giro de un electrón solo obtiene valores de hbar -1/2 o +1/2, una colección de ellos puede promediar cualquier valor intermedio. Esta propiedad hace que parezca que estamos abandonando la computación binaria para la computación analógica.

Crédito: caja de colores

En muchos sentidos, esto es bastante cierto. Pero nuevamente, las computadoras analógicas se inventaron antes de que las computadoras binarias echaran raíces y, en los museos, se pueden encontrar computadoras que usan el campo eléctrico (en particular, casos similares a los osciloscopios que todavía se usan en los laboratorios actuales). Los primeros juegos de computadora fueron construidos así también! Pero, por supuesto, no duraron. Las computadoras binarias no son tan eficientes al calcular problemas físicos, pero podemos hacer muchas más tareas de computación, y es mucho más fácil restablecer las máquinas para otra computación. Es poco probable que esto se modifique mediante el cálculo cuántico, por lo que no esperamos cambios masivos en el paradigma de cálculo.
Pero las computadoras cuánticas heredarán la propiedad de calcular mejor los problemas físicos porque la computación cuántica hace que algunos cálculos sean más rápidos. Eso es todo, no puedes calcular más cosas. Pero ser más rápido es importante, porque la diferencia puede ser entre ser capaz de computar algo (en la práctica) o no. De lo contrario, la parte estrictamente nueva de la computación cuántica requiere que el lector comprenda cómo funciona la mecánica cuántica. La contemplación de las consecuencias de Bloch Sphere de los estados de espín de electrones puros ya es tan alucinante que ninguna breve introducción puede esperar hacer el bien.

El trabajo técnico en computación cuántica tiene múltiples áreas:

  • Autoría de algoritmos cuánticos.
  • Autoría de aplicaciones de computación cuántica.
  • Diseño de q-bits
  • Diseño de puertas cuánticas.
  • Diseño de componentes informáticos cuánticos.
  • Diseño de computadora cuántica
  • Realización de q-bits
  • Fabricación de puertas cuánticas.
  • Fabricación de componentes informáticos cuánticos.
  • Fabricación de una computadora cuántica.

Cada una de estas áreas es interesante, desafiante y futurista.

¿No solo estás tratando de hacer y más rápido?
No soy un profesional de la universidad o de la universidad, pero creo que es lógico pensar si planeas usar el dispositivo de forma intermitente, más los dos, pero ambos al mismo tiempo significarían otros 2 tipos de detectores que los que se cancelarían. No si estuvieran siguiendo el mismo camino. ¿Por qué los procesadores no utilizan un híbrido del chip actual, sino el uso de óptica como una transferencia de encendido y apagado y el uso de una lente electrocromática con una pequeña corriente eléctrica para encenderlo y apagarlo? Esto causaría que la CPU no calentara el calor proveniente del diodo emisor de luz que se usa para enviar la constante ON y el filtro se usa para apagarlo. Por lo tanto, obtendría un poco de calor de la carga a la lente electrocromática. Como no es necesario aumentar el voltaje de la CPU para que sea más rápida en la transferencia, la luz viaja tan rápido como la luz. La cpu solo estaría limitada por la velocidad a la que la lente electrocromática podría encenderse y apagarse.
Si no es posible activar y desactivar la lente de la que estoy hablando tan rápido, entonces tal vez use un filtro que, si existe, tal vez simplemente filtre un tipo de onda de luz y tenga un receptor que reconozca cuándo falta esa onda de luz.
Por favor, no te rías, ya que me he tomado el tiempo para encontrar esta ubicación y hacer una pequeña investigación sobre el tema debido a una idea que tuve cuando estaba jugando en mi primera computadora Amiga cuando era un niño.
También tengo otra forma de activarlo, pero dependería de la velocidad a la que se pueda girar o desplazar algo de lado a lado.

Saludos
David gould
Ni profesor ni académico.

He trabajado en Quantum Computing en un proyecto interno. Para mí fue divertido, aprendí las matemáticas detrás de cosas “geniales” como la teletransportación, el entrelazamiento y realmente me gustó.

Requiere una gran y profunda reflexión acerca de cómo resolver la resolución de problemas en una situación dada.

Sospecho que se sienten bastante pequeños.

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