Квантовые компьютеры: Новый горизонт вычислительных возможностей

1.

Computadoras cuánticas: un nuevo horizonte de
posibilidades computacionales/Квантовые
компьютеры: Новый горизонт вычислительных
возможностей
La presentación estuvo a cargo del
estudiante del grupo 9/1-РПО-24-2
Krivov M. A.

2.

Diferencia fundamental: de bits a cúbits/Фундаментальное
отличие: От битов к кубитам
Computadora clásica:
Bit: 0 o 1 (conmutador).
Procesamiento secuencial.
Computadora cuántica:
Qubit: Superposición de 0 y 1
simultáneamente.
Procesamiento paralelo de un
número exponencial de
estados.
Классический компьютер:
Бит: 0 или 1 (выключатель).
Последовательная обработка.
Квантовый компьютер:
Кубит: Суперпозиция 0 и 1
одновременно.
Параллельная обработка
экспоненциального числа состояний.

3.

Fenómenos cuánticos clave/Ключевые квантовые явления
Título: Fuerzas impulsoras de la
computación cuántica
Superposición:
Un cúbit es una combinación de 0
y 1 antes de la medición. n cúbits
= 2^n estados a la vez (50 cúbits
~1,125e15).
Entrelazamiento:
Fuerte correlación de cúbits.
El estado de uno determina
instantáneamente el estado de
otro.
Crea estados complejos
interconectados.
Заголовок: Движущие силы
квантовых вычислений
Суперпозиция:
Кубит - комбинация 0 и 1 до
измерения. n кубитов = 2^n
состояний одновременно (50 кубитов
~1.125e15).
Запутанность:
Сильная корреляция кубитов.
Состояние одного мгновенно
определяет состояние другого.
Создает сложные взаимосвязанные
состояния.

4.

El principio de la ventaja cuántica/Принцип квантового
преимущества
Enfoque clásico:
Búsqueda secuencial (O(N)).
Retos en el modelado de sistemas
cuánticos.
Классический подход:
Последовательный перебор (O(N)).
Трудности моделирования квантовых
систем.
Enfoque cuántico:
Paralelismo: Procesar estados en un
solo cálculo.
Algoritmos (Grover, Shor): Utilizar
superposición/entrelazamiento
para aceleración exponencial:
Búsqueda (~O(√N)).
Factorización de números grandes.
Modelado de moléculas.
Квантовый подход:
Параллелизм: Обработка состояний
за одно вычисление.
Алгоритмы (Гровер, Шор):
Используют
суперпозицию/запутанность для
экспоненциального ускорения:
Поиск (~O(√N)).
Факторизация больших чисел.
Моделирование молекул.

5.

Áreas de aplicación prometedoras/Перспективные области
применения
Desarrollo de fármacos y materiales:
Modelado molecular preciso,
descubrimiento de fármacos,
catalizadores y materiales.
Optimización de sistemas complejos:
Logística, finanzas (carteras, riesgos),
aprendizaje automático.
Criptografía: Algoritmo de Shor
(amenaza RSA/ECC), incentivo para la
criptografía resistente a la cuántica.
Inteligencia artificial: Aceleración del
aprendizaje automático.
Разработка лекарств и материалов:
Точное моделирование молекул,
поиск
лекарств/катализаторов/материалов.
Оптимизация сложных систем:
Логистика, финансы (портфели,
риски), машинное обучение.
Криптография: Алгоритм Шора
(угроза RSA/ECC), стимул для
квантово-устойчивой криптографии.
Искусственный интеллект: Ускорение
машинного обучения.

6.

Estado actual y desafíos/Текущее состояние и вызовы
Desafíos tecnológicos:
Decoherencia: Sensibilidad al ruido
(requiere milikelvins, vacío).
Corrección de errores:
Muchos cúbits físicos por cada uno
lógico. Escalabilidad: Dificultad para
aumentar el número de cúbits
acoplados.
Etapa de desarrollo:
NISQ (Cuántico de Escala Intermedia
con Ruido): Decenas a cientos de
cúbits ruidosos. Investigación, prueba
de concepto. Herramienta
especializada, no un sustituto de las
computadoras clásicas.
Технологические сложности:
Декогеренция: Чувствительность к шуму
(требуются миллелькельвины, вакуум).
Коррекция ошибок:
Много физических кубитов на один
логический. Масштабирование:
Сложность увеличения числа связанных
кубитов.
Стадия развития:
NISQ (Noisy Intermediate-Scale Quantum):
Десятки-сотни шумных кубитов.
Исследования, демонстрация
принципов. Специализированный
инструмент, не замена классическим
компьютерам.

7.

Conclusión y futuro/Заключение и Будущее
Puntos Clave:
Ключевые выводы:
Fundamento: Mecánica cuántica (cúbit,
superposición, entrelazamiento).
Aceleración exponencial de problemas
complejos específicos.
Potencial: Ciencia (química, materiales),
optimización, criptografía. Etapa inicial (NISQ),
importantes desafíos de ingeniería.
Perspectivas:
Superación de limitaciones (errores,
escalabilidad). Ventaja cuántica práctica para
nuevos problemas. Sistemas híbridos (clásicocuánticos). Carrera de investigación global.
Основа: Квантовая механика (кубит, суперпозиция,
запутанность).
Экспоненциальное ускорение специфических
сложных задач.
Потенциал: Наука (химия, материалы),
оптимизация, криптография. Ранняя стадия (NISQ),
серьезные инженерные вызовы.
Перспективы:
Преодоление ограничений (ошибки,
масштабирование). Практическое квантовое
преимущество для новых задач. Гибридные
(классическо-квантовые) системы. Глобальная
гонка исследований.