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Luisa AchaerandioBorja TosarFrancis VillatoroHéctor SocasMaría Ribesdecoherencia de qubitscálculos cuánticos con cubitsbits lógicos y decoherenciaestado coherente en superposiciónFrancis VillatoroRubidio 876100 qubits
Estado coherente en superposición
Con
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Francis Villatoro explica la necesidad de una gran cantidad de qubits para realizar cálculos cuánticos y cómo la decoherencia afecta a estos cálculos.
…de verdad, sobre el papel, pues no mucho mayores. Es decir, una clave de 256, por lo mismo necesitas, pues, multiplícalo por 10, por 30, pues unos miles. Las claves actuales más seguras son del orden de 4096 bits. Con lo que ya estamos hablando del orden de. Cientos de miles próximos a millón de bits lógicos, o sea, de bits de verdad, de cubits de verdad. Ahora, claro, ¿qué pasa? Que sabemos que cuando pones muchos qubits, los qubits se decoheren; el estado coherente en superposición se destruye, se va rompiendo en trozos, en diferentes regiones, y claro, eso destruye completamente el cálculo, hace que el cálculo se vuelva completamente erróneo. Entonces, claro, para poder tener 1.000 qubits lógicos, o los 7.000 que tú has dicho, probablemente cada Uno de esos qubits lógicos tiene que estar implementado con un grupito, con una matriz de qubits físicos. Los algoritmos de corrección de errores más buenos son mejores conforme el número de qubits es mayor. Con lo que hay algoritmos de 256 qubits físicos por…
Significado #1 · Palabras #1
Francis Villatoro explica la necesidad de una gran cantidad de qubits para realizar cálculos cuánticos y cómo la decoherencia afecta a estos cálculos.
Habla: Francis VillatoroSignificado #1 · Palabras #1decoherencia de qubitscálculos cuánticos con cubitsbits lógicos y decoherenciaestado coherente en superposición…de verdad, sobre el papel, pues no mucho mayores. Es decir, una clave de 256, por lo mismo necesitas, pues, multiplícalo por 10, por 30, pues unos miles. Las claves actuales más seguras son del orden de 4096 bits. Con lo que ya estamos hablando del orden de. Cientos de miles próximos a millón de bits lógicos, o sea, de bits de verdad, de cubits de verdad. Ahora, claro, ¿qué pasa? Que sabemos que cuando pones muchos qubits, los qubits se decoheren; el estado coherente en superposición se destruye, se va rompiendo en trozos, en diferentes regiones, y claro, eso destruye completamente el cálculo, hace que el cálculo se vuelva completamente erróneo. Entonces, claro, para poder tener 1.000 qubits lógicos, o los 7.000 que tú has dicho, probablemente cada Uno de esos qubits lógicos tiene que estar implementado con un grupito, con una matriz de qubits físicos. Los algoritmos de corrección de errores más buenos son mejores conforme el número de qubits es mayor. Con lo que hay algoritmos de 256 qubits físicos por…
Francis Villatoro explica que la clave para el éxito de los ordenadores cuánticos no reside en la cantidad de qubits, sino en el tiempo durante el cual se pueden mantener en estado coherente y manipular.
Habla: Francis VillatoroPalabras #14qubits en estado coherenteoperaciones sobre qubitsfactorizar números primosrobustez durante mucho tiempo ordenadores cuánticos…de qubits físicos. Los algoritmos de corrección de errores más buenos son mejores conforme el número de qubits es mayor. Con lo que hay algoritmos de 256 qubits físicos por cada qubit lógico y hay algoritmos de 16 qubits físicos por qubit lógico. Pero para Mantener la robustez durante mucho tiempo, pero un punto importante que no se tiene que olvidar nunca en ordenadores cuánticos es que lo importante no es el número de qubits; lo importante es el tiempo que tú mantienes en estado coherente los qubits y puedes operar sobre ellos porque tú tienes que hacer muchas operaciones. Tú dices: yo quiero factorizar un número primo, sí, quiero factorizar un número primo de Tamaño, yo qué sé, 256 bits vale, pero tendré que hacer más de una operación por bit, entonces tengo que hacer miles o millones de operaciones. Entonces necesito no solo un ordenador en el que me quepa, que me quepa el algoritmo, que me quepa esa transformada…
Francis Villatoro explica la necesidad de reponer continuamente los átomos en un sistema experimental de memoria cuántica, debido a la pérdida constante de átomos y su coherencia.
Habla: Francis VillatoroSignificado #13 · Palabras #2átomos pierden coherenciasistema experimental de memoria cuánticainyectando nuevos átomospérdida constante de átomosrepositorio de 2500000 átomos30000 átomos por segundomemoria cuántica con francis villatorocoherencia en la matriz atómica…estadística de los sitios que están ocupados. Se estima que el pico de la distribución está alrededor de los 3.000 átomos; todo eso está trabajado a temperaturas criogénicas de microkelvin, son temperaturas muy bajas, muy cerca del cero absoluto y lo que tiene es un sistema muy curioso claro tú atrapas 3000 átomos y rápidamente algunos de ellos se pierden de la trampa y otros se vuelven pierden coherencia y dejan de ser estar en superposición con el resto entonces tú tienes que tener un mecanismo que esté inyectado inyectando nuevos átomos. Estás constantemente inyectando nuevos átomos. Entonces tú tienes un mecanismo que te trae esos átomos A partir de un repositorio que pasa a una zona intermedia de preparación en la que pones esos átomos en un estado cuántico inicial y ahora los inyectas a la memoria, en la que estás constantemente metiendo átomos. Esto es a un ritmo de muchas veces por segundo; no es una cosa de meter de vez en cuando algún átomo, sino que tienes que estar constantemente. Son 30.000 átomos por segundo los que estás metiendo a partir de un repositorio de 2 millones y medio de átomos. Entonces tú los vas metiendo, pero lo que garantiza el nuevo mecanismo es que la coherencia en la memoria, en el registro, en esa matriz, se mantiene. Entonces tú vas inyectando nuevos átomos que sustituyen a los que se están perdiendo y constantemente están manteniendo la coherencia. Entonces eso es una memoria óptica que tiene utilidades prácticas en metrología, por ejemplo, en relojes atómicos, lo que llaman los relojes ópticos, que digamos que combinan diferentes las señales, señales en frecuencia emitidas por transiciones electrónicas…
Francis Villatoro continúa describiendo el experimento con átomos de Cesio 133, mencionando su publicación y destacando un avance relacionado con la coherencia cuántica.
Habla: Francis VillatoroPalabras #156100 cubics estado coherente…de enfriamiento el átomo está ahí atrapadillo, una trampa tan pequeña y está casi que se quiere salir y cuando se va a salir resulta que lo vuelve a reenfriar. ¡Uy! Me han vuelto a reenfriar, ¡uy! me relajo un poquito, estaba yo moviéndome un poquito más. De la cuenta por temas térmicos me relajo un poquito y me sigo quedando aquí en mi huequecillo, ¿no? Por supuesto muchos escapan, ¿no? Entonces es un avance también muy interesante porque, claro, se ha publicado en muchos sitios: 6100 cubics en estado coherente después omiten durante menos de 13 segundos, pero bueno, es un detalle menor. Pero 13 segundos es una barbaridad. Recordemos que hace 5 años esto era imposible. Esto se lo dices a cualquiera de estos expertos y te dice: esto es lo que soñaríamos, esto nos daríamos de torta por conseguir esto en 5 años. Y lo han conseguido. O sea, el…