UNA PROPUESTA DE ENSEÑANZA-APRENDIZAJE PARA LA COMPUTACIÓN CUANTICA: EMULACIÓN DE UNA COMPUERTA CUANTICA TIPO CNOT Y TOFFOLI POR UN CIRCUITO CLÁSICO
Mauricio Rozo Clavijo
Se presenta una propuesta de enseñanza de la computación cuántica para estudiantes entre 12 y 17 años,dado que su actividad intelectual esta en su punto máximo, lo que contribuye de manera significativa alos procesos que intervienen en su aprendizaje como: el lenguaje, la escritura, la lectura entre otros. Seestablece un enfoque pragmático como estrategia para su alfabetización. En este marco, se introduce losconceptos de estado, principio de superposición, qubits, compuertas entre otros, planteando la emulaciónde una compuerta cuántica por un circuito clásico, lo que permite hilar ideas que están a la base en elformalismo de la computación cuántica. Bajo este contexto, se muestra la equivalencia entre la compuertatipo CNOT y Toffoli con un circuito clásico en términos de la operación lógica entre la entrada y la salida dela información. El circuito clásico emula la compuerta CNOT a través de la operación | xy >→| x,y⊕x >,con x,y ∈ {0,1}, y a la compuerta Toffoli a través de la operación | q1q2q3 >→| q1,q2,q3⊕(q1∧q2) >, conq1,q2,q3 ∈ {0,1} satisfaciendo las operaciones lógicas respectivamente. Se describe la estructura generaldel circuito cuántico CNOT y Toffoli, para luego especificar la arquitectura y funcionamiento del circuitoclásico seguido de las operaciones lógicas. La emulación adquiere importancia ya que permite acercar a losestudiantes a los fundamentos de la computación cuántica de forma alternativa y sólida.
CIENCIA EN DESARROLLO•Apr 20, 2025•0 citations