Computación Cuántica: Circuitos y Algoritmos
Deschamps, Jean-Pierre
Las tecnologías actuales permiten desarrollar ordenadores cuyos componentes funcionan de acuerdo con los postulados de la mecánica cuántica, una disciplina con fama de gran complejidad. A pesar de ello, la computación cuántica conforma un ámbito de la tecnología de la información que no puede ser ignorado. Si quiere saber lo que se entiende por circuito cuántico y algoritmo cu...
Sinopsis
Las tecnologías actuales permiten desarrollar ordenadores cuyos componentes funcionan de acuerdo con los postulados de la mecánica cuántica, una disciplina con fama de gran complejidad. A pesar de ello, la computación cuántica conforma un ámbito de la tecnología de la información que no puede ser ignorado. Si quiere saber lo que se entiende por circuito cuántico y algoritmo cuántico, y conocer qué sistemas cuánticos puede construir con la tecnología actual, ha llegado al libro indicado. Gracias a su lectura: ' Entenderá los fundamentos de la computación cuántica. ' Será capaz de sintetizar y simular circuitos cuánticos simples a partir de una descripción algebraica. ' Entenderá cuáles son los tipos de algoritmos susceptibles de ser ejecutados por un sistema cuántico, con una ventaja evidente respecto a implementaciones con circuitos digitales. Además, en poco más de trescientas páginas sabrá si pueden definirse circuitos elementales similares a las puertas lógicas de los sistemas digitales, descubrirá cómo sintetizar circuitos grandes utilizando esas puertas y aprenderá qué algoritmos pueden ejecutarse en circuitos cuánticos con una eficacia superior a la de los circuitos digitales. Aproveche esta oportunidad: adéntrese con este libro en la computación cuántica y conozca todos sus misterios. El autor, Jean-Pierre Deschamps, es ingeniero electrónico y doctor en ciencias con una larga experiencia en el desarrollo de sistemas digitales. Ello le permite subrayar los aspectos en los que la computación cuántica supera a la computación digital.
Índice
Prefacio ................................................. ix Capítulo 1 ÁLGEBRA LINEAL ................................. 1 1.1. Espacios vectoriales .................. 3 1.2. Operadores lineales y matrices 13 1.3. Producto exterior ........................ 19 1.4. Vectores y valores propios ........ 23 1.5. Operadores hermitianos ........... 28 1.6. Operadores unitarios ................. 37 1.7. Producto tensorial ...................... 40 1.8. Funciones de operadores .......... 45 1.9. Conmutadores y anticonmutadores ...................... 50 1.10. Ejercicios ..................................... 53 Índice onomástico ............................... 55 Capítulo 2 SISTEMAS CUÁNTICOS ........................ 57 2.1. Ecuación de Schrödinger ............ 58 2.2. Operador de Hamilton ................ 64 2.3. Evolución del estado ................... 67 2.4. Un primer ejemplo: pozo infinito 70 2.5. Un segundo ejemplo: oscilador armónico ....................................... 73 2.6. Operadores de medición ............ 84 2.7. Sistemas compuestos ................ 91 2.8. Ejercicios ....................................... 95 Índice onomástico ............................... 96 Capítulo 3 MODELO CUÁNTICO DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS .......................................... 97 3.1. Modelo cuántico de un circuito eléctrico ......................................... 98 3.2. Pares de Cooper y efecto Josephson ..................................... 104 3.3. Transmon ...................................... 127 3.4. Realizaciones prácticas .............. 136 3.5. Ejercicios ....................................... 140 Índice onomástico ................................ 141 Capítulo 4 QUBITS, PUERTAS CUÁNTICAS Y CIRCUITOS CUÁNTICOS ....................... 143 4.1. Qubits ............................................. 145 4.2. Registros de n qubits ................... 153 4.3. Puertas cuánticas ........................ 157 4.4. Circuitos cuánticos ...................... 174 4.5. Operadores d
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