La regla de oro de la computación cuántica: la ganancia en el algoritmo se pierde en la entrada/salida y en el montaje de los circuitos de puertas lógicas

Dibujo20090910_classical_versus_quantum_computation

Conjecture: “Golden rule” of quantum-classic information. A gain in quantum algorithms is outweighed by losses in classical I/O and programing.

Los algoritmos cuánticos son sólo una parte de los ordenadores cuánticos. Además se requiere la entrada de datos (preparación de los cubits en el estado adecuado), programar (construir) la secuencia de puertas cuánticas que ejecuta el algoritmo y la salida de datos (lectura del estado final de los cubits). Estos procesos, hoy en día, son clásicos y requieren un alto costo en tiempo. Lo que se gana por un lado, se pierde por otro. Kisil conjetura que teniendo en cuenta el tiempo total los computadores cuánticos nunca serán más eficientes que los clásicos. Quizás se equivoque, quizás no. Nos lo cuenta en Vladimir V. Kisil, “Computation and Dynamics: Classical and Quantum,” ArXiv, Submitted on 8 Sep 2009.

Kisil nos recuerda que toda implementación física del algoritmo de factorización de Peter Shor requiere que reensamblar un circuito cuántico cada vez que en la entrada del algoritmo se introduce un número (pseudo)aletario. El coste de este reensamblaje (programación en palabras de Kisil) debe ser incluido en el coste total y en la práctica es muy alto. Lo mismo nos recuerda para el algoritmo de Grover para la búsqueda de números que requiere múltiples repeticiones en cada una de las cuales se destruye el contenido de la base de datos (cuando se mide, el estado cuántico colapsa). El resultado es que reescribir la base de datos (volver a preparar su estado cuántico) múltiples veces, con un costo mucho mayor que la ventaja obtenida con el algoritmo cuántico.

¿Podrán ser superadas estas barreras algún día? ¿Se podrán construir ordenadores cuánticos que no requieren de la intervención constante de procesos clásicos para su ejecución? Kisil es pesimista al respecto, de ahí su conjetura. La Mula Francis, por el contrario, se encuentra entre los optimistas.



5 Comentarios

  1. soy de la generacion de los libros y pienso qque cada vez que uno realiza una pregunta la tergiverszan y la respuesta no tiene nada que ver con lo que uno quiere.A MANERA PERSONAL DEBERIAN REALIZAR MEJOR ESTAS PAGINAS. GRACIAS.

Deja un comentario

Por Francisco R. Villatoro
Publicado el ⌚ 10 septiembre, 2009
Categoría(s): ✓ Ciencia • Computación cuántica • Física • Informática • Mecánica Cuántica • Physics • Science
Etiqueta(s): ,