Los requisitos para crear ordenadores cuánticos

Alicia Rivera

Angel L. Sanz, Pedro J. Salas

Urbasi Sinha

El experimento de la doble rendija puso de manifiesto que la luz y la materia son tanto ondas como particulas y demostro el principio de superposicion, que implica que las particulas pueden encontrarse en diversos estados al mismo tiempo. Recientemente, los cientificos han llevado a cabo este experimento con tres rendijas en lugar de dos. La modificacion ha revelado nuevos detalles acerca de como debe calcularse la superposicion en las condiciones propias de estos experimentos. El experimento de la triple rendija tambien puede ser util para la computacion cuantica. Ofrece la oportunidad de crear bits cuanticos con tres dimensiones (en vez de las dos habituales), lo que podria servir para aumentar el tamano de los ordenadores cuanticos.

Martí Sales Moragues

[ES] El objetivo de la primera parte de este Trabajo Final de Carrera es evaluar el correcto funcionamiento del ordenador cuántico de 3 qubits que funciona con resonancia magnética nuclear llamado SpinQ Triangulum. Este ordenador cuántico es fabricado por la compañía china SpinQuanta y fué adquirido por un consorcio entre la Universitat Politècnica de València y la Universidad Cardenal-Herrera CEU. El segundo objetivo es programar un nuevo algoritmo cuántico llamado Quantum Imaginary Time Evolution (QITE) en SpinQ Triangulum. Para el primer objetivo, estudiaremos la implementación física del SpinQ Triangulum en detalle para ver si todas sus partes trabajan apropiadamente. Luego, evaluaremos algunos de los algoritmos cuánticos que están preinstalados en SpinQ Triangulum, para ver si sus resultados son correctos. Esto incluye algoritmos cuánticos como el algoritmo de Grover, el algoritmo de Deutsch-Jotzsa y comprobaremos el entrelazamiento de los estados producidos con las desigualdades de Bell. Si encontramos que hay inconsistencias entre las predicciones teóricas y los resultados del ordenador, informaremos sobre las posibles causas del mal funcionamiento y las pautas para su corrección. Para el segundo objetivo, usaremos la interfaz para implementar QITE, que es un algoritmo cuántico utilizado para buscar estados fundamentales de sistemas Hamiltonianos relativamente nuevo, nunca antes programado en SpinQ Triangulum, hasta donde sabemos. Evaluaremos varias versiones de QITE, la profundidad de versiones alternativas y la exactitud de los resultados.

Nicolás Velásquez Espinel

Mario Rivera del Olmo

[ES] Las arquitecturas modulares multinúcleo se han propuesto como una solución prometedora para escalar los ordenadores cuánticos. En estas arquitecturas, los distintos procesadores cuánticos se interconectan mediante enlaces clásicos y cuánticos. Las guías de ondas ofrecen potencialmente un medio eficaz para interconectar dichos procesadores cuánticos dentro de una arquitectura modular, facilitando la transferencia coherente del estado cuántico entre chips separados. Ya se ha desarrollado y simulado un modelo sencillo de sistema cuántico qubit-guía de onda utilizando QuTip, un software para simular la dinámica de sistemas cuánticos abiertos. En este TFG, se extenderá el modelo de interconexión cuántica mediada por guía de ondas (Hamiltoniano) para que tenga un comportamiento más preciso y realista e incluya el efecto de los acopladores intermedios y parámetros como los tiempos y frecuencias de las señales requeridas en el emisor y el receptor.