Creo que para poder responder esta pregunta, debemos hacernos esta única pregunta que aborda nuestra comprensión fundamental del tema en cuestión:
¿Qué cualidades debe tener una computadora para ser declarada computadora cuántica?
Una computadora es un dispositivo computacional de cálculo numérico de propósito general que se puede usar, bueno, para hacer nuestra vida más fácil, computacionalmente hablando. Su unidad básica es un transistor que puede retener una carga. Si el transistor tiene una carga, podemos decir que es 1, y si no tiene ninguna carga, podemos considerarlo un 0, respetando las reglas de la mecánica clásica. La evolución del tamaño de los transistores a través de los años es radical; Quiero decir, desde una sola computadora almacenada en un piso entero en un edificio que hace matemáticas básicas en un tiempo relativamente más lento que el de un humano que procesa esos números, hasta dispositivos portátiles portátiles. Estas computadoras “clásicas” ahora tienen, digamos, 512 MB de RAM, que son aproximadamente miles de millones de transistores / conmutadores. Configúrelos de esta manera para obtener una hoja de cálculo, configúrelos de otra manera para obtener un videojuego o configúrelos de una manera diferente y todas sus contraseñas se volverán locas en Internet.
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Los transistores se están volviendo más pequeños, eso es seguro, pero ¿qué tan pequeños se volverán? Según la ley de Moore, para 2020 un transistor tendrá el tamaño de un átomo y, por lo tanto, ya no cumplirá con la regla clásica de la mecánica. Es entonces cuando la mecánica clásica se vuelve inútil y la adquisición de la mecánica cuántica.
Un qubit es, aproximadamente, un átomo que representa un transistor. Ese átomo tiene dos niveles de energía y un solo electrón. Si ese electrón está en el nivel inferior, podemos decir que el transistor es [matemático] | 0 \ rangle. [/ Matemático] Si el átomo recibe energía, digamos, [matemático] E [/ matemático], los centros de electrones al siguiente nivel de energía y permanece allí, es decir, [matemática] | 1 \ rangle [/ matemática], pero ¿qué pasa si le da al átomo [matemática] \ frac {1} {2} E? [/ matemática]
Dicho esto, permítanme citar lo que Michele Mosca dice sobre lo que debería ser una computadora cuántica:
Una computadora cuántica es una computadora que es capaz de capturar todo el poder computacional de la mecánica cuántica, al igual que se cree que las computadoras convencionales capturan el poder computacional completo de la física clásica. Esto significa, por ejemplo, que podría implementar cualquier algoritmo cuántico especificado en cualquiera de los modelos estándar de computación cuántica. También significa que, en principio, el dispositivo es escalable a tamaños grandes para que se puedan abordar casos más grandes de problemas computacionales.
Entonces, para resumir las cosas:
- Computadora clásica : un dispositivo computacional utiliza mecánica clásica.
- Computadora cuántica : un dispositivo computacional que aprovecha el poder de la mecánica cuántica.
Pero, de nuevo, ¿qué cualidades debe tener una computadora para ser declarada computadora cuántica?
Larga historia corta, 5 postulados de mecánica cuántica que formarán la base de las computadoras cuánticas. https://homes.cs.washington.edu/… http://arxiv.org/pdf/physics/060… Formulación matemática de la mecánica cuántica
La mayoría, si no todas, las “computadoras cuánticas” hoy en día no se consideran en absoluto “computadoras cuánticas” porque no implementan completamente los postulados de la mecánica cuántica.
Edición 1:
La NASA, Google QAI y posiblemente la CIA no le pidieron a D-Wave un reembolso, así que …
Edición 2:
Una buena publicación sobre los problemas que enfrenta la implementación de QC https://arxiv.org/pdf/cs/0602096…
