presentación de powerpoint - fapesp.br · juan pablo paz departmento de física, ... realizado...
TRANSCRIPT
Quantum Computation @ Buenos Aires (theory & experiment)
Juan Pablo PazDepartmento de Física, FCEyN, UBA & Instituto de Física de
Buenos Aires (UBA, CONICET)http://www.qufiba.df.uba.ar
Team
Quantum foundations
(origin of classical from
quantum)
Quantum
Computation,
Quantum Algorithms,
Quantum Simfulators
Quantum Information and
photonic implementations
(QKD)
Juan Pablo Paz Augusto Roncaglia Diego Winsiacki Miguel Larotonda
Transistor 1956
Intel 4004: 2500 transistores
WHAT IF WE USE A SINGLE ATOM TO STORE EACH
BIT
Quantum technology
Microelectronics: Moore´s law
Number of transistors per chip doubles every 18 months.
CAN WE CONTROL SINGLE ATOMS_
1989: W. Paul,
R. Dehmet
52 Ca atoms photographes
ION TRAMPS: USED TO BUILD BETTER CLOCKS AND QUANTUM COMPUTERS
Acordeon with 7 Ca ions
David DeutschRichard Feynman
Peter Shor
1981 1990 1994
COMO FUNCIONAN? • HARDWARE CUANTICO: bits cuánticos (qubits)
A) PREPARAR UN ESTADO INICIAL
B) PROGRAMA: SECUENCIA DE OPERACIONES FISICAS
C) SE REALIZA UNA MEDICION AL FINAL
CLAVE: LA COMPUTADORA CUANTICA EXPLORA MUCHOS
CALCULOS CLASICOS A LA VEZ (PARALELISMO CUANTICO)
COMPUTADORAS CUANTICAS?
PARA QUE SIRVEN?• HARIAN TODO LO QUE HACEN LAS COMPUTADORAS USUALES
• PODRIAN RESOLVER ALGUNOS PROBLEMAS “INTRATABLES”
• FACTORIZAR NUMEROS ENTEROS
• SIMULAR GRANDES SISTEMAS NATURALES
• HACER BUSQUEDAS EN GRANDES BASES DE DATOS
COMO SON?
(muy primitivas)
Lockhead Martin
NASA
PERO EN REALIDAD
ESTO NO ES UNA
COMPUTADORA
CUANTICA
Science (2014)
EL PRINCIPAL OBSTACULO?
DECOHERENCIA
ALTA SENSIBILIDAD A LA
INTERACCION CON EL
ENTORNO
Esto puede resolverse (no es fácil pero se puede…)
Quantum error correcting codes
Fault tolerant quantum computation
(I) TOMOGRAFIA DE PROCESOS: TAREA CLAVE PARA LA
COMPUTACION CUANTICA
rin
rout = L rin( )
rout
ESTO ES ESENCIAL PARA COMBATIR EL EFECTO DEL AMBIENTE
(DECOHERENCIA)
DESARROLLAMOS UN NUEVO METODO PARA CARACTERIZAR EFICIENTEMENTE
LA EVOLUCION
IMPLEMENTAMOS ESTE METODO POR PRIMERA VEZ EN UNA COMPUTADORA
CUANTICA FOTONICA
PHASE ESTIMATION QUANTUM ALGORITHMNUEVO METODO PARA MEDIR EL TRABAJO
REALIZADO SOBRE SISTEMAS CUANTICOS¡
(II) NUEVOS ALGORITMOS CUANTICOS PARA ESTIMACION DE
MAGNITUDES TERMODINAMICAS (FREE ENERGY)
0