Informacin Cuntica Encriptacin Teleportacin Informacin Cuntica Informacin clsica


























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Información Cuántica Encriptación Teleportación

Información Cuántica • Información clásica • el bit • guardar bits • transmitir bits • Información cuántica • superposiciones cuánticas: el qubit • Encriptación • Teleportación • El sueño del ordenador cuántico

¿ Cuánta información contiene un cuadro ?

La información se puede medir 106 KB = 106 KBytes = 106000 * 8 bits = 848 000 bits

8 bits = 1 Byte bit 0100100011 1110 …. . Byte Hay Ej: 2*2*2*2*2 = 256 Bytes diferentes 00110000 : 01000001 A 01110000 z Ej: (rojo, verde, azul) (0, 204, 153) (245, 171, 121)

¿ Cuánta información podemos guardar ? • Don Quijote de la Mancha • Foto de Cervantes • Matrix 900 KB 26 KB 650 MB / 6 GB En este ordenador caben: 18 películas 20 000 quijotes / tesis doctorales 1 000 fotos

¿ Cómo ? 30 GB en 3. 5 in 10 bits/ m 2 1 bit/ 10000000 átomos

¿ Cuánta información podemos transmitir ? • Modem 56 Kbits/s • ADSL / 3 G 2 Mbits/s Podemos transmitir nuestro historial médico en < 0. 1 s una foto familiar en < 1 s una película en < 20 m • Conexiones nacionales 100 Gbits/s

¿ Cómo ? Por una fibra óptica circulan pulsos de luz (muchos fotones)

La información clásica Se reduce a 1´s y 0´s que Se guardan en memorias magnéticas Se transmiten por pulsos eléctricos/fotones

Información clásica Información cuántica

Información cuántica ¿Podemos utilizar un electrón para crear un bit? = |1 > = |0 > ¿Podemos utilizar un fotón para crear un bit? 1 0

Un poquito de Mecánica Cuántica Podemos tener | 0 > , | 1 >, pero también |0 > + |1> Principio de superposición • gato de Schrödinger • qubit: | > = |0> + |1> abre las puertas a la computación cuántica

Otro poquito de Mecánica Cuántica Al medir el spin del electrón (o la polarización de un fotón) Sólo observamos | > | > o El resultado es aleatorio En forma incontrolable, el estado del electrón colapsa

Una imagen de relojes: Si 100% Si 50%

NO existe una fotocopiadora cuántica Estrategia 1: Estrategia 2: = + +

Encriptación Alice Bob Eva Gran cantidad de información debe transmitirse en forma segura • transacciones económicas • comunicación confidencial

Encriptación cuántica • Alice reduce el mensaje a 1’s y 0’s Me ha tocado el gordo 1110010001111101. . • Alice y Bob acuerdan públicamente: o = 1 , o = 0 • Alice envía Alice deduce Bob mide A | > | > | > secreto B internet | > | > | > 100% 50% , | > 50% secreto

Eva no puede interferir el mensaje sin ser descubierta | > | > 50% | > 25% | > 50% Alice Eva | > 25% Bob ¡Eva al descubierto!

Universidad de Viena (2000)

Entrelazado cuántico | >A | >B En Física Clásica | >A | >B o | >A | >B En Mecánica Cuántica | >A | >B + | >A | >B

Entrelazado a 11 km

Teleportación cuántica tiempo | > B | > A | >| >-| >| >

La era de la información • 3 G • Información clásica Genoma humano Planck LHC • Nanotecnología • Memoria biológica • Ordenador cuántico

Detector de LHC 40 M leve l 1 Hz (40 TB/ sec) s peci 7 5 al h K leve ardw l 2 - Hz (7 a 5 5 KH embedde GB/sec) re d pr z( leve l 100 3 (100 Hz M 1 petabit/s oces B/se sors c) PCs 5 G B/se data c) r e c offli o ne a rding & naly sis online system multi-level trigger filter out background reduce data volume
