algoritmo cuántico

History

El primer algoritmo cuántico fue ideado por David Deutsch en 1985, mostrando que un ordenador cuántico puede resolver problemas de manera más eficiente que uno clásico.

How it works

Los cúbits se entrelazan de manera que el cambio en uno afecta instantáneamente al otro, incluso a distancia. El algoritmo procesa la superposición de todos los números de entrada simultáneamente, como si calculara en un número infinito de calculadoras en paralelo. Al final, la medición recoge el resultado, como si de un coro de voces se extrajera el sonido deseado.

History

El primer algoritmo cuántico fue ideado por David Deutsch en 1985, mostrando que un ordenador cuántico puede resolver problemas de manera más eficiente que uno clásico.

How it works

Los cúbits se entrelazan de manera que el cambio en uno afecta instantáneamente al otro, incluso a distancia. El algoritmo procesa la superposición de todos los números de entrada simultáneamente, como si calculara en un número infinito de calculadoras en paralelo. Al final, la medición recoge el resultado, como si de un coro de voces se extrajera el sonido deseado.

History

Las bases teóricas fueron sentadas por Richard Feynman en 1982, señalando que los sistemas cuánticos son difíciles de simular clásicamente. David Deutsch en 1985 formuló el concepto de máquina de Turing cuántica y presentó el primer ejemplo de algoritmo cuántico que requiere menos consultas al oráculo. En 1992, Deutsch y Richard Jozsa lo generalizaron mostrando una ventaja exponencial. En 1994, Peter Shor desarrolló el algoritmo de factorización, y en 1996, Lov Grover propuso un algoritmo de aceleración cuadrática para búsqueda.

How it works

Un algoritmo cuántico típico consta de cuatro etapas: inicialización del registro en una superposición de todos los estados de entrada (por ejemplo, transformada de Hadamard), aplicación del oráculo (cálculo cuántico de la función), amplificación de la solución correcta (por ejemplo, procedimiento de Grover o transformada cuántica de Fourier) y medición. La aceleración se logra porque las operaciones cuánticas actúan sobre las amplitudes, no sobre las probabilidades, y el número de estados posibles crece exponencialmente con el número de cúbits.

Open problems & fun facts

Construcción de algoritmos cuánticos prácticamente útiles que superen a los clásicos en problemas reales (optimización, aprendizaje automático).; Desarrollo de algoritmos cuánticos tolerantes al ruido sin corrección completa de errores.; Lograr la supremacía cuántica en tareas de valor comercial o científico.

💡 El algoritmo de Grover proporciona una aceleración cuadrática: una base de datos de un millón de registros se puede escanear con aproximadamente 1000 operaciones, mientras que un ordenador clásico necesitaría hasta un millón.