Konputazio kuantiko

Artikulu sail baten zatia
Mekanika kuantikoa
${\displaystyle i\hbar {\frac {\partial }{\partial t}}|\psi (t)\rangle ={\hat {H}}|\psi (t)\rangle }$ Schrödingerren ekuazioa
Sarrera Glosarioa Historia
Oinarria Mekanika klasikoa Teoria kuantiko zaharra Bra-ket notazioa Hamiltondarra Interferentzia
Fundamentuak Osagarritasuna Dekoherentzia Nahastea Energia maila Neurketak Lokaltasun-eza Zenbaki kuantikoa Egoera Gainezarpena Simetria Tunel-efektua Ziurgabetasuna Uhin-funtzioa Kolapso
Esperimentuak Bellen desberdintzak Davisson-Germer Zirrikitu bikoitza Elitzur-Vaidman Franck-Hertz Leggett–Gargen desberdintza Mach–Zehnder Popper Ezabagailu kuantikoa Aukera atzeratua Schrödingerren katua Stern–Gerlach Wheelerren aukera atzeratua
Formulazioa Ikuspegi orokorra Heisenberg Interakzioa Matrizea Fase-espazioa Schrödinger Sum-over-histories (lerro integrala)
Ekuazioak Dirac Klein–Gordon Pauli Rydberg Schrödinger
Interpretazioak Bayesiarra Historia koherenteak Kopenhage de Broglie–Bohm Multzoak Aldagai ezkutuak Lokala Superdeterminismoa Everett Kolapso objektiboa Logika kuantikoa Erlatibista Transakzionala Von Neumann–Wigner
Gai aurreratuak Mekanika kuantiko erlatibista Eremu-teoria kuantikoa Informazio kuantikoaren zientzia Konputazio kuantikoa Kaos kuantikoa EPR paradoxa Dentsitate matrizea Sakabanatze teoria Mekanika estatistiko kuantikoa Ikasketa automatiko kuantikoaa
Zientzialariak Aharonov Bell Bethe Blackett Bloch Bohm Bohr Born Bose de Broglie Compton Dirac Davisson Debye Ehrenfest Einstein Everett Fock Fermi Feynman Glauber Gutzwiller Heisenberg Hilbert Jordan Kramers Pauli Lamb Landau Laue Moseley Millikan Onnes Planck Rabi Raman Rydberg Schrödinger Simmons Sommerfeld von Neumann Weyl Wien Wigner Zeeman Zeilinger
i e a

Konputagailu kuantikoak edo ordenagailu kuantikoak konputazio kuantikoan oinarritzen diren ordenagailuak dira. Honek esan nahi du ohiko konputagailuek ez bezala qbit-ekin lan egiten dutela, eta ez bitekin^[1].

Qbit-ek 3 egoera logiko izan ditzakete, ohiko bit-ak dituen 0 eta 1 eta hirugarren kasu berezi bat, 0 eta 1 aldi berean dituen kasua. Fisika kuantikoak dioenez bi posizioak batera eduki ditzakegu ‘superpotentzia’ deritzon fenomeno batean. Hirugarren egoera honetaz gain, konputagailu kuantikoek ate logiko bereziagoak (ate kuantikoak) eta batez ere algoritmo berrien inplementazioa ahalbidetzen dute.

Teknologiaren historian zehar, gizakia beti saiatu da konputagailuen elementuak ahalik eta txikien egiten, modu horretan konputazio prozesua azkartu egiten baita. Gaur egun, txikitze honen muga fisikoa nanometroen eskalan ezarri da eta dagoeneko 7nm-ko transistoreak fabrikatzen ari gara.

• 1985-an, David Deutsch ingeniariak lehen konputagailu kuantiko unibertsala deskribatu zuen, honen ezaugarrien artean edozein algoritmo kuantiko gauzatzeko ahalmena izendatu zuelarik.

• 1993-an Charles Benett-ek teletransporte kuantikoari buruz hitz egin zuen Hau izango zen, hain zuzen ere, komunikazio kuantikoaren garapenarentzako lehen urratsa.

• 1996-ean Lov Grover-ek “Groverren algoritmoa” garatu zuen, edozein bilaketa gauzatzeko gai zena (ez oso azkar) eta eraginkortasun handiarekin lan egiten zuena.

• 1998-an lehen qbit-a garatu zen Massachusetts-eko teknologia institutuan, aminoazido disoluzio batetik abiatuz. Urte berean 2 eta 3 qbit-eko makinak jarri ziren martxan^[2].

• 2005-an lehen qbyte-a eraiki zen Austrian, ioi tranpen bidez zortzi qbit bateratuz.

• 2011-n D-Wave Systems enpresak lehen konputagailu kuantikoa saldu zuen, bere prezioa hamar milioi dolarrekoa izan zelarik.

• 2012-an IBM enpresa qbit-etan oinarritutako lehen txip-ak eraikitzen hasi zen. Garatzaileen arabera, 14 bat urte barru txip hauek komertzializatuak izango dira eta edozeinek izango du hauek erabiltzeko aukera.

Aplikazio interesgarrienetako batek kriptografiarekin du zerikusia. Gaur egungo kriptografian, metodo erabiliena ehunaka digituko bi zenbaki lehen biderkatzearena da. Zenbaki hori bakarrik jakinda ezin daiteke bi zenbaki hauetako bat lortu gaur egungo ordenagailuekin, baina ordenagailu kuantikoekin, aldiz, bai. Aplikazio hau erakundeentzat oso interesgarria izan daiteke, historian zehar izan dira momentuak non zenbaki klabeak filtratu egin diren, hauek jakin gabe.

Beste aplikazio interesgarri bat objektuetan dauden materialen analisia gauzatzea da, ideia konplexua da azaltzeko baina garbi esan daitekeena da hauek konpaktuak izatea lortu ezkero gaur egungoak baina askoz eraginkorragoak diren detektoreak lortuko genituzkeela.