Computación cuántica con moléculas

Christopher R. Monroe, David J. Wineland

Jaime Moro Diez

En este trabajo se resolverá un problema de optimización de química cuántica con un algoritmo variacional cuántico VQE (Variational Quantum Eigensolver). En general, los problemas de optimización de química cuántica se caracterizan por ser de alta dimensionalidad y, por tanto, de ser costosos computacionalmente para los ordenadores clásicos. Por tanto se mostrará y explicará el potencial que tiene la computación cuántica no solo en estos problemas, sino también en los problemas de optimización en general, a través del cálculo de la energía fundamental de la molécula de Hidrógeno con este algoritmo. Este trabajo puede ser leído por cualquier persona que tenga nociones básicas de álgebra, ya que los fundamentos teóricos de la computación cuántica vienen enteramente explicados en él, así como los distintos conceptos físicos y matemáticos que se utilizarán en la práctica. Se darán nociones de Python para la implementación de la computación cuántica desde cualquier ordenador personal, así como dos códigos usables para reproducir lo realizado en este trabajo.

A. O. Gattone

Antonio González García

Luís Fernando

No es un secreto que vivimos en un mundo condicionado por una enorme capacidad de adquirir y procesar informacion, ni que estos avances han sido posibles, en gran parte, gracias a la miniaturizacion continua de dispositivos electronicos. De seguir al ritmo actual, los componentes de estos dispositivos alcanzaran en unos anos el tamano de moleculas. Su comportamiento fisico se vera entonces afec tado, en mayor o menor medida, por efectos cuanticos. La informacion cuantica trata de convertir esta amenaza, que se cierne sobre nuestro desarrollo tecnologico, en una oportunidad.

Jesús Alberto Jaimes Arriaga, Sebastián Fortín

El problema de la reducción entre química y física ha sido abordado principalmente a través de la mecánica cuántica estándar y la química clásica estructural. En este trabajo la estudiaremos desde la perspectiva de una teoría alternativa a la cuántica estándar, la mecánica Bohmiana y la teoría cuántica de átomos en moléculas (TCAEM) propuesta por Bader. El propósito de este artículo se centra en develar el papel que desempeña la TCAEM en las relaciones interteóricas entre química y física. Argumentaremos que si bien la TCAEM supera dos grandes obstáculos al brindar una definición rigurosa de enlace químico y átomos dentro de una molécula, la teoría hace uso de nociones clásicas incompatibles con los principios de la mecánica cuántica tradicional y por lo tanto no logra la reducción. Por otro lado mostraremos que la TCAEM guarda mayor similitud con la mecánica Bohmiana y que los elementos básicos de ambas teorías resultan afines.