Computación cuántica. Principios matemáticos y aplicaciones

Antonio González García

Ruth Mayra Quispe Bonifacio

Gustavo Cáceres Castellanos, Javier Antonio Ballesteros Ricaurte, Juan-Sebastián González-Sanabria

La computación cuántica es un campo emergente con un enorme potencial para transformar diversos sectores. En este contexto, resulta fundamental que los futuros ingenieros en sistemas y computación dominen tanto los principios como las aplicaciones de esta disciplina. El presente trabajo tiene por objetivo presentar el diseño de un microcurrículo orientado a la enseñanza de la computación cuántica en el programa de Ingeniería de Sistemas y Computación de la Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia (UPTC). Su desarrollo se fundamentó en una exhaustiva revisión bibliográfica y en la consulta con expertos en la materia, considerando aspectos clave como los objetivos de aprendizaje, los contenidos temáticos, las estrategias de enseñanza y aprendizaje, los recursos didácticos y la evaluación del proceso formativo. Este microcurrículo abarca una amplia gama de temas, desde los fundamentos de la mecánica cuántica hasta sus aplicaciones prácticas en contextos reales. Además, propone metodologías activas y participativas —como la resolución de problemas, el trabajo en equipo y la simulación computacional— que favorecen un aprendizaje dinámico, complementadas por una evaluación continua. En definitiva, la propuesta ofrece una introducción exhaustiva y actualizada a la computación cuántica, siendo flexible y adaptable a las necesidades tanto de los estudiantes como de la universidad.

Alejandro Díaz-Caro

Richard Eliseo Mendoza Gáfaro, Edgar Alexis Albornoz Espinel, Heber Armando Pabón Conde

El artículo es una revisión del estado del arte de la computación cuántica, sus desafíos y aplicaciones. La metodología del proyecto se basa en un enfoque riguroso y estructurado que comienza con la identificación de las bases de datos y fuentes de información relevantes en el campo de la computación cuántica. Luego, se definen los criterios de inclusión y exclusión para seleccionar los estudios pertinentes. Los estudios seleccionados se someten a un análisis crítico y se extraen los datos relevantes. Los desafíos de la computación cuántica se identifican y se discuten en el contexto de los avances actuales en el campo. Las aplicaciones potenciales y actuales de la computación cuántica se exploran en detalle. Finalmente, los hallazgos se sintetizan y se presentan de manera coherente y comprensible. Este enfoque permite una comprensión profunda y actualizada del estado del arte de la computación cuántica, sus desafíos y aplicaciones.

Víctor Sanmartín Navarro

[ES] El internet cuántico permite la conexión de ordenadores cuánticos a través de redes cuánticas, haciendo uso de los principios de la mecánica cuántica como son el entrelazamiento y o la teleportación. Esto posibilita la ejecución de aplicaciones de comunicación más seguras que las clásicas, y la computación cuántica distribuida, entre otras. En este contexto, Qoala es un framework diseñado para la simulación y ejecución de programas cuánticos en redes cuánticas, integrando herramientas como NetQasm y NetSquid. Actualmente, sólo integra programas cuánticos con un número muy reducido de qubits. El TFG se centrará en el desarrollo de diferentes programas cuánticos escalables en Qoala, permitiendo su simulación en diversas tecnologías cuánticas. Además, se realizará un análisis de rendimiento considerando diferentes configuraciones arquitecturales de las redes cuánticas.