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Programación Cuántica

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introducción

La programación cuántica es el proceso de desarrollar algoritmos y software para computadoras cuánticas que funcionn a base los principios de la física cuántica. La programación cuántica es muy importante para usar todo el potencial de las computadoras cuánticas y quese utilize la informática a un nuevo nivel mas desarrollado. Mejora la seguridad, mejora la tecnología artificial, simular sistemas cuánticos y resuelve problemas mas dificiles. Aplicaciónes: inteligencia artificial, criptografía, finanzas, análisis de datos, simulación cuántica, entre otros.

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Los qubits son la unidad básica de información en la computación cuántica, son parecidos a los bits en la computación normal.

Lo diferente es que un bit que puede ser 0 o 1, un qubit puede existir en varios estados al mismo tiempo.

Un qubit puede ser tanto 0 como 1 al mismo tiempo, esto te deja hacer cálculos que son grandemente paralelos.

Fundamentos principios básicos quibits bits clásicos

Superposición

Entrelazamiento

Puertas Cuánticas

Medicción

Un bit, o bit clásico, es la unidad más básica de información en computación clásica, que puede tener un valor de 0 o 1.

Un bit solo puede estar en uno de dos estados en un momento dado (0 o 1).

No tienen propiedades de entrelazamiento; cada bit opera independientemente.

Se implementan usando dispositivos electrónicos y ópticos convencionales.

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Lenguajes de programación cuántica

Es un tipo de lenguaje diseñado para crear y manipular algoritmos que se ejecutan en computadoras cuánticas. A diferencia de los lenguajes de programación clásicos, que operan bajo principios binarios, los lenguajes cuánticos aprovechan las propiedades únicas de la mecánica cuántica, como la superposición y el entrelazamiento, para realizar cálculos más complejos y eficientes.

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Aplicaciones Prácticas

de la programación cuántica

Criptografía

Usa primcipios de la mecánica cuántica para dar la seguridad en la transmición de la información. Se basa en leyes de la fisica cuantica para dar una mejor seguridad.

Machine Learning

Combina técnicas de la programación cuántica con las de aprendizaje automático. para aprovechar el poder de procesamiento de las compus cuántica, mejorar las tareas normales de machine learning.

principio

Referencias APA

Schneider, J., & Smalley, I. (2023, 1 de diciembre). ¿Qué es la criptografía cuántica? IBM. https://www.ibm.com/mx-es/topics/quantum-cryptography Jalife, S., & Jalife, S. (2023, 11 agosto). ¿Qué es la Computación Cuántica y cuáles son sus ventajas y desventajas? CMD. https://centromexico.digital/que-es-la-computacion-cuantica/ Todo sobre la computación cuántica. (2024, 27 mayo). REPSOL. https://www.repsol.com/es/energia-futuro/tecnologia-innovacion/computacion-cuantica/index.cshtml

La superposición permite a los qubits estar en combinaciones lineales de estados. Por ejemplo, un qubit en superposición puede estar en una proporción de 0 y 1, lo que permite que las computadoras cuánticas procesen múltiples posibilidades al mismo tiempo. Esto genera que sea más rápido y que mejore la capacidad de calcular.
Cuando dos qubits están entrelazados, el estado de uno está inmediatamente relacionado con el estado del otro quibit, la distancia los separa. Esto se refiere a que al medir uno de los qubits, se sabra el estado del otro. Es importante para aplicaciones como la criptografía cuántica y la comunicación segura.
Son los componentes más importantes que te permiten poder manipular los qubits. Las cuánticas pueden crear y modificar superposición y entrelazamiento, lo que es fundamental para diseñar algoritmos cuánticos buenos.
Los qubits pueden estar en superposición de múltiples estados, cuando se miden, el sistema colapsa a un estado clásico (0 o 1). La medición cuántica es importante por que es el único momento en que podemos ver el resultado de los cálculos.