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Los principales avances tecnológicos de la prehistoria:

Construcción de herramientas de piedra.

Uso del fuego.

Agricultura.

Invención de la rueda.

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A Principios de la creacion del mundo comenzaron como
simples garrotes, armas de piedra, lanzas de madera una de ellas era La maza al principio era una simple vara o garrote con un extremo más corto en el que se engastaba la roca que constituía la parte pesada y contundente.
Para mas informacion visite este video https://youtu.be/0F36eZceJZY diego cardenas y rodrigo coliao

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historia y creación del fuego: JT, Marco Burgos y Miti Miti

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Según investigaciones y restos arqueológicos encontrados nos indican que la especie humana homo erectus conocía el fuego desde hace 1.600.000 años. Las evidencias nos confirman que el fuego se hizo de manera intencionada y se sabe que el primer método fue el frotamiento de un palo con madera seca. gracias al Internet sabemos que el fuego se a creado de múltiples formas como por ejemplo: frotando palos, golpeando rocas entre si, con gas, con alcohol y mas

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Científicos hallan un origen federal de la agricultura en la Edad de Piedra. La transición de cazadores-recolectores a la agricultura sedentaria hace 10.000 años se produjo en múltiples poblaciones vecinas pero genéticamente distintas, según una investigación realizada por un equipo internacional.15 jul 2016 Vicente Henández

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la inventacion de la rueda sirvió para poder movilizarnos mas rápido

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Sus principales avances Tecnológicos

- Invención de sistemas de escritura.
- Construcción de obras.
- Matemáticas.
- Calendarios solares y lunares.

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La historia de las matemáticas es el área de estudio de investigaciones sobre los orígenes de descubrimientos en matemáticas, de los métodos de la evolución de sus conceptos y también en cierto grado, de los matemáticos involucrados. El surgimiento de la matemática en la historia humana está estrechamente relacionado con el desarrollo del concepto del número, proceso que ocurrió de manera muy gradual en las comunidades humanas primitivas. Aunque disponían de una cierta capacidad de estimar tamaños y magnitudes, no poseían inicialmente una noción de número. Así, los números más allá de dos o tres, no tenían nombre, de modo que utilizaban alguna expresión equivalente a "muchos" para referirse a un conjunto mayor.¹​

El siguiente paso en este desarrollo es la aparición de algo cercano a un concepto de número, aunque muy básico, todavía no como entidad abstracta, sino como propiedad o atributo de un conjunto concreto.¹​ Más adelante, el avance en la complejidad de la estructura social y sus relaciones se fue reflejando en el desarrollo de la matemática. Los problemas a resolver se hicieron más difíciles y ya no bastaba, como en las comunidades primitivas, con solo contar cosas y comunicar a otros la cardinalidad del conjunto contado, sino que llegó a ser crucial contar conjuntos cada vez mayores, cuantificar el tiempo, operar con fechas, posibilitar el cálculo de equivalencias para el trueque. Es el momento del surgimiento de los nombres y símbolos numéricos.¹​

Antes de la edad moderna y la difusión del conocimiento a lo largo del mundo, los ejemplos escritos de nuevos desarrollos matemáticos salían a la luz solo en unos pocos escenarios. Los textos matemáticos más antiguos disponibles son la tablilla de barro Plimpton 322 (c. 1900 a. C.), el papiro de Moscú (c. 1850 a. C.), el papiro de Rhind (c. 1650 a. C.) y los textos védicos Shulba Sutras (c. 800 a. C.).

Tradicionalmente se ha considerado que la matemática, como ciencia, surgió con el fin de hacer los cálculos en el comercio, para medir la Tierra y para predecir los acontecimientos astronómicos. Estas tres necesidades pueden ser relacionadas en cierta forma a la subdivisión amplia de la matemática en el estudio de la estructura, el espacio y el cambio.[cita requerida]

Las matemáticas egipcias y babilónicas fueron ampliamente desarrolladas por la matemática helénica, donde se refinaron los métodos (especialmente la introducción del rigor matemático en las demostraciones) y se ampliaron los asuntos propios de esta ciencia.²​ La matemática en el islam medieval, a su vez, desarrolló y extendió las matemáticas conocidas por estas civilizaciones ancestrales. Muchos textos griegos y árabes de matemáticas fueron traducidos al latín, lo que llevó a un posterior desarrollo de las matemáticas en la Edad Media. Desde el renacimiento italiano, en el siglo XV, los nuevos desarrollos matemáticos, interactuando con descubrimientos científicos contemporáneos, han ido creciendo exponencialmente hasta el día de hoy.

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Los mesopotámicos construían sin mortero, y cuando un edificio ya no era seguro o no cumplía su tarea se derribaba y se volvía a construir en el mismo emplazamiento, o se rellenaba y se construía encima.  Utilizaron muy poco la piedra y la madera ya que sólo podían obtenerse de los países limítrofes. El suelo es arcilloso, fangoso, y esto los llevó a utilizar el barro como principal material constructivo. Primero lo emplearon en bloques o adobes de barro con mezcla de paja y colocados humedecidos de modo que secaba la pared entera. Luego, los secaron al sol, adobe por adobe. Inventaron después los ladrillos de arcilla pura, colocados al horno; y, posteriormente, para preservarlos mejor de la humedad, los sometieron al procedimiento del esmaltado y vidriado. Denisse Jaramillo, Francisca Rodriguez

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El calendario maya es un sistema de calculo del tiempo, siendo considerado como uno de los mas complejos y precisos de la historia de la humanidad, Los mayas crearon 2 tipos de calendarios, calendario solar, tenia 365 días, compuesto por 18 meses de 20 días cada uno y un mes complementario de 5 días y el calendario Lunar es de 18 meses lunares y la cuenta venusiana 584 kines(días)
Darinka Lemus y Emilia Reyes 7°A

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Los mejores inventos de la edad Media

Molinos de viento

Relojes mecánicos

Tenedor

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Los molinos son tecnologías de extracción de agua que son accionados a través de la energía eólica (viento)

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Un reloj mecanico es un tipo de reloj que utiliza un procedimiento mecanico para medir el paso del tiempo ,distienguiendose de aquellos que miden el tiempo a partir de un fenomeno natural

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El tenedor llego a principios del siglo Xl a Venecia desde Constantinopla de la mano de Teodora, hija del emperador de Bizancio. Un tenedor es un utensilio de mesa que consta de un mango y una cabeza con dientes largos a modo de clavos y es utilizado para pinchar o sostener un trozo de comida.

Catalina soto
Sebastian ojeda
Yannara calisto

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- Los inventos de la edad moderna

- Imprenta.
- Telescopio.
- Viajes a nuevos territorios.

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Todo comenzó en el inicio de 1609, cuando el genio italiano recibe noticias de la existencia de un instrumento maravilloso capaz de "acercar" los objetos. Galileo construyó su primer telescopio en el verano de aquel año y en diciembre se lanzó a observar el firmamento con instrumentos de una calidad adecuad
Maite Cárdenas y
Camila vera

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La Era de los Descubrimientos fue un período histórico que comenzó a principios del siglo XV, extendiéndose hasta comienzos del siglo XVII. Durante esta época los europeos, principalmente portugueses, españoles, y más tarde británicos, recorrieron casi la totalidad del planeta, cartografiándolo y conquistándolo en buena medida. El motivo de dicha expansión vino originalmente por la necesidad de acceder a las riquezas de Asia, con las cuales contribuir al mercantilismo europeo. Este período se superpone en gran medida con la era de la navegación a vela.

La exploración global comenzó con la embajada a Tamerlán del madrileño Ruy González de Clavijo, seguida por los descubrimientos portugueses de los archipiélagos atlánticos de Madeira y las Azores, la costa de África y el descubrimiento de la ruta marítima a la India en 1498; y la Corona de Castilla (España) los viajes transatlánticos de Cristóbal Colón a las Américas entre 1492 y 1502 y la primera circunnavegación del mundo en 1519–1522. Estos descubrimientos llevaron a numerosas expediciones navales a través de los océanos Atlántico, Índico y Pacífico, y expediciones terrestres en América, Asia, África y Australia que continuaron hasta fines del siglo XIX y terminaron con la exploración de las regiones polares en el siglo X

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Desde mitad del siglo hasta hoy

- Máquina de vapor.
- Tren de vapor.
- Electricidad
-Computadoras.
- Internet.
-Computación cuántica.
-Viajes espaciales.

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Constanza Roble.                             Victoria Rojas.

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Se declara en una extensa variedad de fenómenos como los relámpagos, la electricidad estática, la inducción electromagnética o el flujo de corriente eléctrica.

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En 1941, el alemán Konrad Zuse fue la primer persona en construir una computadora que funcionara. Konrad hizo a computadora en el living de la casa de sus padres.
el computador apenas almacenaba 64 palabras.

Gonzalo Molina, Nicolás Monsalve, Gabriel Sánchez.

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l primer prototipo viable de Internet llegó a fines de la década de 1960 con la creación de la Red de Agencias de Proyectos de Investigación Avanzada (ARPANET), que utilizó la conmutación de paquetes para permitir que varias computadoras se comunicasen a través de una sola red.

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La computación cuántica o informática cuántica es un paradigma de computación distinto al de la informática clásica o computación clásica. Se basa en el uso de cúbits, una especial combinación de unos y ceros. Los bits de la computación clásica pueden estar en 1 o en 0, pero solo un estado a la vez, en tanto que el cúbit puede tener los dos estados simultáneamente. Esto da lugar a nuevas puertas lógicas que hacen posibles nuevos algoritmos.

Una misma tarea puede tener diferente complejidad en computación clásica y en computación cuántica, lo que ha dado lugar a una gran expectación, ya que algunos problemas intratables pasan a ser tratables. Mientras que un computador clásico equivale a una máquina de Turing,²​ un computador cuántico equivale a una máquina de Turing cuántica.

El enfoque de las computadoras cuánticas es resolver problemas de una manera fundamentalmente nueva. Los investigadores esperan que con este nuevo enfoque de la computación puedan comenzar a explorar algunos problemas que nunca podremos resolver de otra manera.

La doctora Talia Gershon (directora de Estrategia de Investigación e Iniciativas de Crecimiento en IBM) describe la computación cuántica, de manera muy general, como una combinación entre tres factores: la superposición de giros, el entrelazamiento de dos objetos y la interferencia, la cual ayuda a controlar los estados cuánticos y amplificar los tipos de señales que están orientados hacia la respuesta correcta, y luego cancelar los tipos de señales que conducen a la respuesta incorrecta.

Índice

1Origen de la computación cuántica

2¿Cómo funciona la computación cuántica?

3Problemas de la computación cuántica

4Soporte físico para computación cuántica

4.1Condiciones a cumplir

4.2Candidatos

4.2.1Procesadores

4.2.2Transmisión de datos

5Programas de computación

5.1Algoritmos cuánticos

5.2Modelos

5.3Complejidad

5.4Problemas propuestos

6Cronología

6.1Años 1980

6.1.11981 - Paul Benioff

6.1.21981-1982 Richard Feynman

6.1.31985 - David Deutsch

6.2Años 1990

6.3Año 2000 hasta ahora

6.3.12000 - Continúan los progresos

6.3.22001 - El algoritmo de Shor ejecutado

6.3.32005 - El primer Qbyte

6.3.42006 - Mejoras en el control del cuanto

6.3.52007 - D-Wave

6.3.62007 - Bus cuántico

6.3.72008 - Almacenamiento

6.3.82009 - Procesador cuántico de estado sólido

6.3.92011 - Primera computadora cuántica vendida

6.3.102012 - Avances en chips cuánticos

6.3.112013 - Computadora cuántica más rápida que un computador convencional

6.3.122019 - Primer ordenador cuántico para uso comercial

7Computación cuántica y su impacto sobre la seguridad de las comunicaciones

7.1Computación cuántica y la privacidad en internet

7.2Posibilidades que ofrece la criptografía cuántica

8Véase también

9Notas y referencias

10Bibliografía

11Bibliografía complementaria

12Enlaces externos

Origen de la computación cuántica[editar]

A medida que evoluciona la tecnología y se reduce el tamaño de los transistores para producir microchips cada vez más pequeños, esto se traduce en mayor velocidad de proceso. Sin embargo, no se pueden hacer los chips infinitamente pequeños, ya que hay un límite tras el cual dejan de funcionar correctamente. Cuando se llega a la escala de nanómetros, los electrones se escapan de los canales por donde deben circular; a esto se le denomina: efecto túnel.

Una partícula clásica, si se encuentra con un obstáculo, no puede atravesarlo y rebota. Pero con los electrones, que son partículas cuánticas y se comportan como ondas, existe la posibilidad de que una parte de ellos pueda atravesar las paredes si son lo suficientemente delgadas; de esta manera la señal puede pasar por canales donde no debería circular. Por ello, el chip deja de funcionar correctamente.

La idea de computación cuántica surge en 1981, cuando Paul Benioff expuso su teoría para aprovechar las leyes cuánticas en el entorno de la informática. En vez de trabajar a nivel de voltajes eléctricos, se trabaja a nivel de cuanto. En la computación digital, un bit puede tomar solo uno de dos valores: 0 o 1. En cambio, en la computación cuántica intervienen las leyes de la mecánica cuántica, y la partícula puede estar en superposición coherente: puede ser 0, 1 y puede ser 1 y 0 a la vez (dos estados ortogonales de una partícula subatómica). Eso permite que se puedan realizar varias operaciones a la vez, según el número de cúbits.

El número de cúbits indica la cantidad de bits que pueden estar en superposición. Con los bits convencionales, si se tenía un registro de tres bits, había ocho valores posibles y el registro solo podía tomar uno de esos valores. En cambio, si se tiene un vector de tres cúbits, la partícula puede tomar ocho valores distintos a la vez gracias a la superposición cuántica. Así, un vector de tres cúbits permitiría un total de ocho operaciones paralelas. Como cabe esperar, el número de operaciones es exponencial con respecto al número de cúbits.

Para hacerse una idea del gran avance, un computador cuántico de 30 cúbits equivaldría a un procesador convencional de 10 teraflops (10 billones de operaciones en coma flotante por segundo), actualmente la supercomputadora Summit tiene la capacidad de procesar 200 petaflops (200 mil billones).

¿Cómo funciona la computación cuántica?[editar]

En el modelo de cómputo tradicional el bit es la unidad mínima de información, el cuál corresponde a un sistema binario, sólo puede tomar dos valores, representados por 0 y 1. Usando más bits se pueden combinar para representar mayor cantidad de de información.

Mientras que en el sistema de cómputo cuántico la unidad mínima de información es el Qbit, el cual posee el principio de superposición cuántica, gracias a esta propiedad el Qbit puede tomar diversos valores a la vez, puede ser 0 y 1, o bien es incluso posible que no sólo ocurra una superposición de ambos valores, sino que ocurra una superposición simultánea de todos los Qbits que se estén combinando, un conjunto de dos Qbits puede representar una superposición de valores: 00, 01, 10 y 11 a la vez.³​ El incremento de la capacidad de superposición, equivale a una mayor capacidad de representación de información.

Entrelazamiento: es una cualidad con la que dos Qbits que han sido entrelazados (en una correlación); pueden ser manipulados para hacer exactamente lo mismo, garantizando que se puedan realizar operaciones en paralelo o simultáneamente, a este principio se le conoce como paralelismo cuántico; éste permite que la capacidad de realizar operaciones en paralelo crezcan de manera exponencial en relación con el número de Qbits con los que puede operar el computador.⁴​

Problemas de la computación cuántica[editar]

Uno de los obstáculos principales para la computación cuántica es el problema de la decoherencia cuántica, que causa la pérdida del carácter unitario (y, más específicamente, la reversibilidad) de los pasos del algoritmo cuántico. Los tiempos de decoherencia para los sistemas candidatos, en particular el tiempo de relajación transversal (en la terminología usada en la tecnología de resonancia magnética nuclear e imaginería por resonancia magnética), está típicamente entre nanosegundos y segundos, a temperaturas bajas. Las tasas de error son típicamente proporcionales a la razón entre tiempo de operación frente a tiempo de decoherencia, de forma que cualquier operación debe ser completada en un tiempo mucho más corto que el tiempo de decoherencia. Si la tasa de error es lo bastante baja, es posible usar eficazmente la corrección de errores cuántica, con lo cual sí serían posibles tiempos de cálculo más largos que el tiempo de decoherencia y, en principio, arbitrariamente largos. Se cita con frecuencia una tasa de error límite de 10–4, por debajo de la cual se supone que sería posible la aplicación eficaz de la corrección de errores cuánticos.

El doctor Steven Girvin (profesor de física en el Instituto Cuántico de Yale), cuyo enfoque principal es la corrección de errores cuánticos y tratar de comprender el concepto de tolerancia a fallas, dice que «todos creen saberlo cuando lo ven, pero nadie en el caso cuántico puede definirlo con precisión». Así mismo, menciona que en un sistema cuántico, cuando se observa la tolerancia a fallas o se realizan mediciones, el sistema puede cambiar de una manera que está fuera de control.

Otro de los problemas principales es la escalabilidad, especialmente teniendo en cuenta el considerable incremento en cúbits necesarios para cualquier cálculo que implica la corrección de errores. Para ninguno de los sistemas actualmente propuestos es trivial un diseño capaz de manejar un número lo bastante alto de cúbits para resolver problemas computacionalmente interesantes hoy en día.

Soporte físico para computación cuántica[editar]

Aún no se ha resuelto el problema de qué hardware sería el ideal para la computación cuántica. Se ha definido una serie de condiciones que debe cumplir, conocida como la lista de Di Vincenzo, y hay varios candidatos actualmente.

Ingenieros de Google trabajan (2018) en un procesador cuántico llamado "Bristlecone".

Condiciones a cumplir[editar]

El sistema ha de poder inicializarse, esto es, llevarse a un estado de partida conocido y controlado.

Ha de ser posible hacer manipulaciones a los cúbits de forma controlada, con un conjunto de operaciones que forme un conjunto universal de puertas lógicas (para poder reproducir cualquier otra puerta lógica posible).

El sistema ha de mantener su coherencia cuántica a lo largo del experimento.

Ha de poder leerse el estado final del sistema, tras el cálculo.

El sistema ha de ser escalable: tiene que haber una forma definida de aumentar el número de cúbits, para tratar con problemas de mayor coste computacional.

Candidatos[editar]

Véase también: Qubit#Representación física

Espines nucleares de moléculas en disolución, en un aparato de RMN.

Flujo eléctrico en SQUID.

Iones suspendidos en vacío.

Puntos cuánticos en superficies sólidas.

Imanes moleculares en micro-SQUID.

Computadora cuántica de Kane.

Computación adiabática, basada en el teorema adiabático.

Procesadores[editar]

En 2004, científicos del Instituto de Física aplicada de la Universidad de Bonn publicaron resultados sobre un registro cuántico experimental. Para ello utilizaron átomos neutros que almacenan información cuántica, por lo que son llamados «cúbits» por analogía con los «bits». Su objetivo actual es construir una puerta cuántica, con lo cual se tendrían los elementos básicos que constituyen los procesadores, que son el corazón de los computadores actuales. Cabe destacar que un chip de tecnología VLSI contiene actualmente más de 100 000 puertas, de manera que su uso práctico todavía se presenta en un horizonte lejano.

Transmisión de datos[editar]

Científicos de los laboratorios Max Planck y Niels Bohr publicaron en la revista Nature en noviembre de 2004, resultados sobre la transmisión de información cuántica a distancias de 100 km usando la luz como vehículo,⁵​ obteniendo niveles de éxito del 70 %, lo que representa un nivel de calidad que permite utilizar protocolos de transmisión con autocorrección. Actualmente se trabaja en el diseño de repetidores, que permitirían transmitir información a distancias mayores a las ya alcanzadas.

Programas de computación[editar]

Algoritmos cuánticos[editar]

Artículo principal: Algoritmo cuántico

Los algoritmos cuánticos se basan en un margen de error conocido en las operaciones de base y trabajan reduciendo el margen de error a niveles exponencialmente pequeños, comparables al nivel de error de las máquinas actuales.

Algoritmo de Shor

Algoritmo de Grover

Algoritmo de Deutsch-Jozsa

Modelos[editar]

Computadora cuántica de Benioff

Computadora cuántica de Feynman

Computadora cuántica de Deutsch

Complejidad[editar]

La clase de complejidad BQP estudia el costo de los algoritmos cuánticos con bajo margen de error.

Problemas propuestos[editar]

Se ha sugerido el uso de la computación cuántica como alternativa superior a la computación clásica para varios problemas, entre ellos:

Factorización de números enteros

Logaritmo discreto

Simulación de sistemas cuánticos: Richard Feynman conjeturó en 1982 que los ordenadores cuánticos serían eficaces como simuladores universales de sistemas cuánticos, y en 1996 se demostró que la conjetura era correcta.⁶​⁷​

Cronología[editar]

Años 1980[editar]

A comienzos de la década de 1980, empezaron a surgir las primeras teorías que apuntaban a la posibilidad de realizar cálculos de naturaleza cuántica.

1981 - Paul Benioff[editar]

Las ideas esenciales de la computación cuántica surgieron de la mente de Paul Benioff, quien trabajaba en el Laboratorio Nacional Argonne, en Illinois (Estados Unidos). Imaginó un ordenador tradicional (máquina de Turing) que trabajaba con algunos principios de la mecánica cuántica.

1981-1982 Richard Feynman[editar]

Richard Feynman, físico del Instituto de Tecnología de California (Estados Unidos) y ganador del Premio Nobel en 1965, presentó una ponencia durante la Primera Conferencia sobre la Física de la Computación, realizada en el Instituto Tecnológico de Massachusetts (Estados Unidos). Su charla, titulada Simulación de la física con computadoras (Simulating physics with computers), proponía el uso de fenómenos cuánticos para realizar cálculos computacionales y exponía que, dada su naturaleza, algunos cálculos de gran complejidad se realizarían más rápidamente en un ordenador cuántico.

1985 - David Deutsch[editar]

David Deutsch, físico israelí de la Universidad de Oxford (Inglaterra) describió el primer computador cuántico universal, es decir, capaz de simular cualquier otro computador cuántico (principio de Church-Turing ampliado). De este modo, surgió la idea de que un ordenador cuántico podría ejecutar diferentes algoritmos cuánticos.[cita requerida]

Años 1990[editar]

En esta época la teoría empezó a plasmarse en la práctica: aparecieron los primeros algoritmos cuánticos, las primeras aplicaciones cuánticas y las primeras máquinas capaces de realizar cálculos cuánticos.

1993 - Dan Simon

Desde el departamento de investigación de Microsoft (Microsoft Research), surgió un problema teórico que demostraba la ventaja práctica que tendría un computador cuántico frente a uno tradicional.

Comparó el modelo de probabilidad clásica con el modelo cuántico y sus ideas sirvieron como base para el desarrollo de algunos algoritmos futuros (como el de Shor).

1993 - Charles Benett

Este trabajador del centro de investigación de IBM en Nueva York descubrió el teletransporte cuántico y que abrió una nueva vía de investigación hacia el desarrollo de comunicaciones cuánticas.

1994-1995 Peter Shor

Este científico estadounidense de AT&T Bell Laboratories definió el algoritmo que lleva su nombre y que permite calcular los factores primos de números a una velocidad mucho mayor que en cualquier computador tradicional. Además su algoritmo permitiría romper muchos de los sistemas de criptografía utilizados actualmente. Su algoritmo sirvió para demostrar a una gran parte de la comunidad científica que observaba incrédula las posibilidades de la computación cuántica, que se trataba de un campo de investigación con un gran potencial. Además, un año más tarde, propuso un sistema de corrección de errores en el cálculo cuántico.

1996 - Lov Grover

Inventó el algoritmo de búsqueda de datos que lleva su nombre, algoritmo de Grover. Aunque la aceleración conseguida no es tan drástica como en los cálculos factoriales o en simulaciones físicas, su rango de aplicaciones es mucho mayor. Al igual que el resto de algoritmos cuánticos, se trata de un algoritmo probabilístico con un alto índice de acierto.

1997 - Primeros experimentos

En 1997 se iniciaron los primeros experimentos prácticos y se abrieron las puertas para empezar a implementar todos aquellos cálculos y experimentos que habían sido descritos teóricamente hasta entonces. El primer experimento de comunicación segura usando criptografía cuántica se realiza con éxito a una distancia de 23 km. Además se realiza el primer teletransporte cuántico de un fotón.

1998-1999 Primeros cúbits

Investigadores de Los Álamos y el Instituto Tecnológico de Massachusetts consiguen propagar el primer cúbit a través de una solución de aminoácidos. Supuso el primer paso para analizar la información que transporta un cúbit. Durante ese mismo año, nació la primera máquina de 2 cúbits, que fue presentada en la Universidad de Berkeley, California (EE. UU.). Un año más tarde, en 1999, en los laboratorios de IBM-Almaden, se creó la primera máquina de 3 cúbits y además fue capaz de ejecutar por primera vez el algoritmo de búsqueda de Grover.

Año 2000 hasta ahora[editar]

2000 - Continúan los progresos[editar]

De nuevo IBM, dirigido por Isaac Chuang (Figura 4.1), creó un computador cuántico de 5 cúbits capaz de ejecutar un algoritmo de búsqueda de orden, que forma parte del algoritmo de Shor. Este algoritmo se ejecutaba en un simple paso cuando en un computador tradicional requeriría de numerosas iteraciones. Ese mismo año, científicos de Laboratorio Nacional de Los Álamos (EE. UU.) anunciaron el desarrollo de un ordenador cuántico de 7 cúbits. Utilizando un resonador magnético nuclear se consiguen aplicar pulsos electromagnéticos y permite emular la codificación en bits de los computadores tradicionales.

2001 - El algoritmo de Shor ejecutado[editar]

IBM y la Universidad de Stanford, consiguen ejecutar por primera vez el algoritmo de Shor en el primer computador cuántico de 7 cúbits desarrollado en Los Álamos. En el experimento se calcularon los factores primos de 15, dando el resultado correcto de 3 y 5 utilizando para ello 1018 moléculas, cada una de ellas con siete átomos.

2005 - El primer Qbyte[editar]

El Instituto de Óptica e Información Cuántica de la Universidad de Innsbruck (Austria) anunció que sus científicos habían creado el primer qbyte, una serie de 8 cúbits utilizando trampas de iones.

2006 - Mejoras en el control del cuanto[editar]

Científicos en Waterloo y Massachusetts diseñan métodos para mejorar el control del cuanto y consiguen desarrollar un sistema de 12 cúbits. El control del cuanto se hace cada vez más complejo a medida que aumenta el número de cúbits empleados por los computadores.

2007 - D-Wave[editar]

La empresa canadiense D-Wave Systems había supuestamente presentado el 13 de febrero de 2007 en Silicon Valley, una primera computadora cuántica comercial de 16 cúbits de propósito general; luego la misma compañía admitió que tal máquina, llamada Orion, no es realmente una computadora cuántica, sino una clase de máquina de propósito general que usa algo de mecánica cuántica para resolver problemas.[cita requerida]

2007 - Bus cuántico[editar]

En septiembre de 2007, dos equipos de investigación estadounidenses, el National Institute of Standards (NIST) de Boulder y la Universidad de Yale en New Haven consiguieron unir componentes cuánticos a través de superconductores.

De este modo aparece el primer bus cuántico, y este dispositivo además puede ser utilizado como memoria cuántica, reteniendo la información cuántica durante un corto espacio de tiempo antes de ser transferido al siguiente dispositivo.

2008 - Almacenamiento[editar]

Según la Fundación Nacional de Ciencias (NSF) de EE. UU., un equipo de científicos consiguió almacenar por primera vez un cúbit en el interior del núcleo de un átomo de fósforo, y pudieron hacer que la información permaneciera intacta durante 1,75 segundos. Este periodo puede ser expansible mediante métodos de corrección de errores, por lo que es un gran avance en el almacenamiento de información.

2009 - Procesador cuántico de estado sólido[editar]

El equipo de investigadores estadounidense dirigido por el profesor Robert Schoelkopf, de la Universidad de Yale, que ya en 2007 había desarrollado el Bus cuántico, crea ahora el primer procesador cuántico de estado sólido, mecanismo que se asemeja y funciona de forma similar a un microprocesador convencional, aunque con la capacidad de realizar solo unas pocas tareas muy simples, como operaciones aritméticas o búsquedas de datos.

Para la comunicación en el dispositivo, esta se realiza mediante fotones que se desplazan sobre el bus cuántico, circuito electrónico que almacena y mide fotones de microondas, aumentando el tamaño de un átomo artificialmente.

2011 - Primera computadora cuántica vendida[editar]

La primera computadora cuántica comercial es vendida por la empresa D-Wave Systems, fundada en 1999, a Lockheed Martin por 10 millones de dólares.⁸​

2012 - Avances en chips cuánticos[editar]

IBM anuncia que ha creado un chip lo suficientemente estable como para permitir que la informática cuántica llegue a hogares y empresas. Se estima que en unos 10 o 12 años se puedan estar comercializando los primeros sistemas cuánticos.⁹​

2013 - Computadora cuántica más rápida que un computador convencional[editar]

En abril la empresa D-Wave Systems lanza el nuevo computador cuántico D-Wave Two el cual es 500 000 veces superior a su antecesor D-Wave One, con un poder de cálculo de 439 cúbits. Realmente el D-Wave Two tuvo graves problemas finalmente, dado que no tenía las mejoras de procesamiento teóricas frente al D-Wave One.¹⁰​ Este fue comparado con un computador basado en el microprocesador Intel Xeon E5-2690 a 2.9 GHz, teniendo en cuenta que lo obteniendo, es decir, el resultado en promedio de 4000 veces superior.¹¹​

En 2016, Intel trabaja en el dominio del silicio por el primer ordenador cuántico ¹²​

En mayo de 2017, IBM presenta un nuevo procesador cuántico comercial, el más potente hasta la fecha¹³​ de 17 cúbits.¹⁴​

2019 - Primer ordenador cuántico para uso comercial[editar]

En el CES de 2019, IBM presentó el IBM Q System One, el primer ordenador cuántico para uso comercial. En el mismo se combina tanto la computación cuántica como "tradicional" para ofrecer un sistema de 20 qubits para su utilización en investigaciones y grandes cálculos.[3]

El 18 de septiembre, IBM anunció que lanzará pronto su decimocuarto ordenador cuántico de 53 qubits, el más grande y potente de forma comercial hasta la fecha.¹⁵​

El 20 de septiembre, el Financial Times publicó por primera vez "Google afirma haber alcanzado la supremacía cuántica".¹⁶​

Computación cuántica y su impacto sobre la seguridad de las comunicaciones[editar]

Es un hecho que el cómputo cuántico revolucionará de manera exponencial diversos sectores, entre ellos destacan las telecomunicaciones; lo cuál afectará también la criptografía y la seguridad de las comunicaciones en internet. Actualmente hacemos uso de la criptografía asimétrica en cada uno de los sitios web. Pues los dos algoritmos del cifrado asimétrico más usados son RSA, cuya complejidad de factorización es de números grandes, y la criptografía basada en la estructura matemática de las curvas elípticas (ECC). Surge como problema que estos métodos de criptografía serían fácilmente descifrables para una computadora cuántica. Pues pueden desarrollarse algoritmos que son capaces de aprovechar el paralelismo cuántico para resolver dichos problemas matemáticos complejos.

Computación cuántica y la privacidad en internet[editar]

El cómputo cuántico no acabará con la privacidad en internet, sin embargo, sí afectará y hará obsoletos los principales métodos de cifrado actuales, como el RSA y ECC.

Actualmente se están investigando nuevos esquemas de cifrado asimétrico que garanticen la privacidad en las comunicaciones y que no sean vulnerables a la computación cuántica. Dichas investigaciones están agrupadas en 4 grupos principales:

1. Criptografía asimétrica basada en la teoría de redes o lattices, en vez de utilizar un problema de factorización de números se usan los problemas matemáticos de complejidad NP-Completos de encontrar el vector más corto (SVP) o encontrar el vector más cercano (CVP). Algoritmos ya desarrollados sobre esta base: «Goldreich-Goldwasser-Halevi (GGH)»¹⁷​ y «Number Theory Research Unit (NTRU)».¹⁸​⁴​

2. Criptografía multivariable, basada en polinomios multivariables en un cuerpo finito. Algoritmos ya desarrollados sobre esta base: «Unbalanced Oil and Vinegar»¹⁹​

3. Criptografía basada en códigos de corrección de errores. Algoritmos ya desarrollados sobre esta base: «McElice».²⁰​

4. Esquemas de cifrados de firmas digitales basados en resúmenes o hashes. Algoritmos ya desarrollados sobre esta base: «Lamport» y «Merkle»

Posibilidades que ofrece la criptografía cuántica[editar]

Gracias a las características que posee la mecánica cuántica y al principio de incertidumbre de Heisenberg, la criptografía cuántica puede garantizar confidencialidad absoluta al posibilitar el intercambio seguro de claves entre 2 entes, a pesar de que el canal de comunicaciones este siendo escuchado por un externo. Ya que la interacción de este intruso modificaría la información transmitida. Esto es aprovechado por algoritmos que intercambian claves cuánticas; para garantizar (por probabilidad) que solo el emisor y el receptor conocen la clave.⁴​

Véase también[editar]

Computación basada en ADN

Criptografía cuántica

Electrónica molecular

Entrelazamiento cuántico

Fotónica

Intelligence Advanced Research Projects Activity (IARPA)

Simulador cuántico universal

Teleportación cuántica

Notas y referencias[editar]

1. ↑ «La informática cuántica puede romper la seguridad de Internet y hacerlo inservible.». La Vanguardia.

2. ↑ Con la salvedad de que una máquina de Turing tiene memoria infinita.

3. ↑ Riquelme, Rodrigo. «¿Qué es el cómputo cuántico?». El Economista. Consultado el 3 de febrero de 2022.

4. ↑
Saltar a:a b c «Computación cuántica y el cambio de paradigma en seguridad». INCIBE-CERT. 29 de enero de 2014. Consultado el 3 de febrero de 2022.

5. ↑ Julsgaard, B., Sherson, J., Cirac, J. I., Fiurášek, J., & Polzik, E. S. (2004). «Experimental demonstration of quantum memory for light». Nature 432 (7016): 482-6.

6. ↑ Lloyd, Seth (1996). «Universal Quantum Simulators». Science 273: 1073-1078.

7. ↑ Julsgaard, Seth (2004). «Experimental demonstration of quantum memory for light». Nature 432 (7016): 482-6.

8. ↑ World’s first commercial quantum computer sold to Lockheed Martin, 27 de mayo de 2011

9. ↑ IBM shows off quantum computing advances, says practical qubit computers are close

10. ↑ [1]

11. ↑ computer finally proves its faster than a conventional PC, but only just

12. ↑ http://www.technologyreview.es/informatica/52772/intel-apuesta-por-su-dominio-del-silicio-en-la/

13. ↑ «Desarrollan primera memoria cuántica». Consultado el 11 de octubre de 2017.

14. ↑ «La computación cuántica cada vez más cerca». Archivado desde el original el 11 de octubre de 2017. Consultado el 11 de octubre de 2017.

15. ↑ «La nueva computadora cuántica de 53 qubits de IBM es la máquina más poderosa que puede usar».

16. ↑ [2],Financial times , Sept 2019

17. ↑ Nguyen, Phong (1999). «Cryptanalysis of the Goldreich-Goldwasser-Halevi Cryptosystem from Crypto ’97». En Wiener, Michael, ed. Advances in Cryptology — CRYPTO’ 99. Lecture Notes in Computer Science (en inglés) (Springer): 288-304. ISBN 978-3-540-48405-9. doi:10.1007/3-540-48405-1_18. Consultado el 3 de febrero de 2022.

18. ↑ «NTRU: Quantum-Resistant High Performance Cryptography». tbuktu.github.io. Consultado el 3 de febrero de 2022.

19. ↑ Kipnis, Aviad; Patarin, Jacques; Goubin, Louis (1999). «Unbalanced Oil and Vinegar Signature Schemes». En Stern, Jacques, ed. Advances in Cryptology — EUROCRYPT ’99. Lecture Notes in Computer Science (en inglés) (Springer): 206-222. ISBN 978-3-540-48910-8. doi:10.1007/3-540-48910-X_15. Consultado el 3 de febrero de 2022.

20. ↑ es, Seguridad-seguridad [at] rediris [dot] (12 de noviembre de 2008). «RedIRIS - Criptología». www.rediris.es. Consultado el 3 de febrero de 2022.

Bibliografía[editar]

Ordenador cuántico universal y la tesis de Church-Turing

Deutsch, D. "Quantum Theory, the Church-Turing Principle, and the Universal Quantum Computer" Proc. Roy. Soc. Lond. A400 (1985) pp. 97-117.

Uso de computadoras cuánticas para simular sistemas cuánticos

Feynman, R. P. "Simulating Physics with Computers" International Journal of Theoretical Physics, Vol. 21 (1982) pp. 467-488.

Computación Cuántica e Información Cuántica

Nielsen, M. y Chuang, I. "Quantum Computation and Quantum Information" Cambridge University Press (September, 2000), ISBN 0-521-63503-9.

Bibliografía complementaria[editar]

Agustín Rayo, «Computación cuántica», Investigación y Ciencia, 405, junio de 2010, págs. 92-93.

Mastriani, Mario (4 de septiembre de 2014). Memorias matriciales correlacionadas cuánticas, simples y mejoradas: una propuesta para su estudio y simulación sobre GPGPU. p. 268. Consultado el 12 de septiembre de 2014.

Gershenfeld, Neil, and Isaac L. Chuang. "Quantum computing with molecules." Scientific American 278.6 (1998): 66-71.

Gershon, Talia. (2018). Quantum Computing Expert Explains One Concept in 5 Levels of Difficulty . 2021, de WIRED.

Enlaces externos[editar]

Frecuencias Cuánticas..

Referencias generales

Computación cuántica Escrito por Sergi Baila

Computación cuántica Epistemowikia

Qubit.org (Centre for Quantum Computation) (en inglés)

Institute for Quantum Computing (en inglés)

Grupo de Información y Computación Cuántica Archivado el 22 de mayo de 2010 en Wayback Machine. de la Universidad Politécnica de Madrid.

Computación, Información y Criptografía Cuántica en la Comunidad de Madrid (QUITEMAD)

QubitNews (en inglés)

Qwiki (Wiki sobre Computación Cuántica) (en inglés)

Artículos sobre física cuántica (libre acceso) (en inglés)

Algunos tutoriales

El ordenador Insuperable Artículo divulgativo de David Deutsch.

Informática Cuántica Archivado el 29 de junio de 2012 en Wayback Machine. Historia, Modelos y Algoritmos.

La Nación: Qubit x Qubit

La Nación: Por qué Google y el Pentágono quieren computadoras cuánticas

La Nación: Microsoft apuesta a que la computación cuántica sea el próximo gran salto

Quantum Computing Expert Explains One Concept in 5 Levels of Difficulty.

Compañías que desarrollan computadoras cuánticas

D-Wave Systems, Vancouver, BC, Canada

IBM

Patentes relacionadas con la computación cuántica

Algunas patentes concedidas relacionadas con la computación cuántica

Algunas patentes publicadas relacionadas con la computación cuántica

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Se les denomina viajes espaciales a aquellas expediciones que abandonan la atmósfera para alcanzar el espacio exterior.

¿Qué importancia tienen los viajes espaciales para la ciencia?

Gracias a los satélites que se encuentran en órbita alrededor de la Tierra, la meteorología, la ciencia que estudia los fenómenos que acontecen en la atmósfera de nuestro planeta, puede predecir mejor las condiciones del tiempo, vigilar el movimiento de los huracanes, fotografiar la corteza terrestre, etc…

¿Cuánto dura un viaje al espacio?
El viaje para llegar al espacio tarda unos 90 minutos desde la Tierra, y tendrán la oportunidad de dar una vuelta a 10.000km/h alrededor de la Tierra.