IMPLEMENTACIÓN DE ALGORITMOS CUÁNTICOS EN IBM QUANTUM EXPERIENCE

Abstract

La computación cuántica ha sido investigada y desarrollada desde 1960 aunque aún es desconocida para muchas personas. Los sistemas de computación clásicos están llegando a los límites físicos de la construcción de transistores, dispositivo clave para el funcionamiento de los mismos. Los fabricantes se ven obligados a reducir el tamaño de estos dispositivos para lograr incluir más en sus chips y así alcanzar potencias mayores. No parece existir una solución viable para esta problemática por lo que las apuestas están en la computación cuántica. Esta tecnología aprovecha los fenómenos de la física cuántica para potenciar sus capacidades de procesamiento, como ser la superposición, entrelazamiento e incluso el túnel cuántico, que es responsable de hacer fallar los chips clásicos a escalas muy pequeñas. Al ser una tecnología en desarrollo, aún tiene espacio de mejora en corrección de errores y velocidad de procesamiento. Se comprobaron los algoritmos cuánticos más prominentes en la plataforma cuántica IBM Quantum Experience. Los resultados obtenidos en estas implementaciones fueron satisfactorios, pudiendo comprobar con éxito el funcionamiento de estos algoritmos. De igual manera el presente documento hace una comparación entre los diferentes procesadores cuánticos de IBM y analiza las diferencias en resultados de los mismos algoritmos basándose en las calibraciones para cada procesador. Se ha logrado identificar que cada procesador obtendrá una tasa de éxito mayor dependiendo del tipo de compuerta utilizada, y la tasa de error para la misma obtenida de su hoja de calibración. Los efectos del ruido y la decoherencia son notables, afectando negativamente algunos resultados obtenidos específicamente en algoritmos de mayor tamaño.