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Los investigadores del IFISC (CSIC-UIB) estudian la capacidad discordante de las puertas lógicas cuánticas

El trabajo se ha publicado en la revista Physical Review Letters 

Un equipo de investigadores del Instituto de Física Interdisciplinar y Sistemas Complejos (IFISC, CSIC-UIB) ha publicado recientemente un artículo en la revista científica internacional Physical Review Letters en el que estudian la capacidad discordante de las puertas lógicas cuánticas.

Hasta hace unos años se consideraba que el entrelazado cuántico -un fenómeno mediante el que las partículas pueden compartir información incluso cuando están separadas a grandes distancias- era imprescindible para el desarrollo de la computación cuántica y, por lo tanto, necesario para llegar a conseguir ordenadores cuánticos más veloces y potentes, capaces de resolver cálculos de gran complejidad inalcanzables mediante los ordenadores clásicos.

Empero, hace unos años se descubrió un algoritmo cuántico (DCQ1) que era capaz de superar con creces cualquier algoritmo clásico (para la tarea específica para la que fue diseñado), pero que estaba desprovisto de entrelazado. Este descubrimiento ha supuesto un boom en esta rama de la física y se han empezado a buscar definiciones alternativas al entrelazad. Entre las propuestas, una de las que ha captado más la atención de los investigadores es la de desacuerdo cuántico o quantum discord, que se refiere a la diferencia entre dos definiciones (clásicamente equivalentes) de la información mutua: el total de correlaciones entre dos objetos.

El trabajo de los investigadores del IFISC (CSIC-UIB) se inscribe en el campo del desacuerdo cuántico. Concretamente, el estudio se centra en descubrir qué operaciones coherentes son capaces de fabricar la máxima cantidad de desacuerdo cuántico a partir de estados de dos qbits (o bits cuánticos, que son la unidad mínima de información cuántica) en los que el desacuerdo cuántico es totalmente ausente.

El resultado es que existe una familia de operaciones cuánticas capaces de producir el máximo desacuerdo cuántico para cualquier pureza o estado cuántico, y que esta familia no incluye puertas lógicas como la CNOT, que solo es capaz de maximizar el desacuerdo para un determinado rango de purezas. Una de las puertas incluidas en esta familia óptima es la conocida como (SWAP)^1/2.

Referencia bibliográfica:

Galve, F.; Plastina, F.; Paris, M. G. A.; Zambrini, R. «Discording power of quantum evolutions». Physical Review Letters, 110, 010501 (1-5) (2013). DOI: 10.1103/PhysRevLett.110.010501

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Fecha de publicación: 21/02/2013