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salud  Autómata celular cuántico 


En el contexto de los modelos computacionales o bien en el de los sistemas físicos, el robot celular cuántica se refiere a la fusión de 2 elementos (1) el estudio del robot celular en las ciencias computacionales y (dos) el estudio del procesamiento de información cuántica. Particularmente, las próximas son peculiaridades de los modelos de un androide celular cuántica:



  • El cálculo se consigue por la operación paralelamente de múltiples dispositivos informáticos, o bien células. Las células, por norma general, son tomadas para ser sistemas cuánticos idénticos de dimensión finita (por servirnos de un ejemplo, cada célula es un qubit).
  • Cada célula tiene una vecindad de otras células. Juntas forman una red de células, que se consideran como regular (por poner un ejemplo, las células se acomodan como una reja con, o bien sin, condiciones periódicas de contorno).
  • La evolución de todas y cada una de las células tiene una serie de simetrías físicas. La localidad es una: el próximo estado de una célula depende de su estado actual y el de sus vecinas. La homogeneidad es otra: la evolución actúa del mismo modo sobre todas y cada una de las células, es independiente del tiempo.
  • El estado espacial de las células y las operaciones que se efectúan en ellas, han de estar motivadas por los principios de la mecánica cuántica.

Otra característica que de forma frecuente es considerada esencial para un modelo de la androide celular cuántico es que ha de ser universal para la computación cuántica esto es, que pueda simular de forma eficaz a las máquinas de Turing cuánticas, algún circuito cuántico arbitrario o bien sencillamente, todos los demás robots celulares cuánticos.


Los modelos propuestos últimamente imponen otras condiciones, por servirnos de un ejemplo, qué los robots celulares cuánticos han de ser reversibles y/o de forma local unitarias, que tengan una función de transición global simple de determinar desde la regla de actualización de células individuales. Resultados recientes muestran que estas propiedades se pueden derivar axiomáticamente, desde las simetrías de la evolución global.


Primeras propuestas


En mil novecientos ochenta y dos, Richard Feynman sugirió una primera aproximación a la cuantificación de un modelo de androides celulares. En mil novecientos ochenta y cinco, David Deutsch presentó un desarrollo formal sobre el tema. Después, Gerhard Grössing y Anton Zeilinger introdujeron el término "androides celulares cuánticos" para referirse a un modelo que definieron en mil novecientos ochenta y ocho, si bien su modelo tenía poquísimo en común con los conceptos desarrollados por Deutsch con lo que no se ha desarrollado de forma significativa como un modelo de cálculo.


Modelos de la computación cuántica universal


El primer modelo formal de androides celulares cuánticos para ser investigado en profundidad fue introducido por John Watrous. Este modelo fue desarrollado por Wim van Dam, como Christoph Dürr, Huong LêThanh, y Miklos Santha, Jozef Gruska. y Pablo Arrighi. No obstante, fue después cuando se dieron cuenta que esta definición era demasiado floja, en el sentido de que ciertos casos dejaban señalización súper luminosa. Una segunda ola de modelos incluye las de Susanne Richter y Reinhard Werner, de Benjamin Schumacher y Reinhard Werner, de Carlos Pérez Delgado y Donny Cheung, y de Pablo Arrighi, Vincent Nesme y Reinhard Werner. Estas están de manera estrecha relacionadas y no padecen de ninguna cuestión de localidad. Al final se puede decir que todos están conformes a la imagen de los androides celulares cuánticos como solo un enorme circuito cuántico, infinito y repitiéndose a través del tiempo y el espacio.


Modelos de sistemas físicos


Modelos de androides celulares cuánticos han sido propuestos por David Meyer, Bruce Boghosian y Washington Taylor, y Peter Love así como Bruce Boghosian como un medio para simular rejas cuánticas de gases, motivadas por el empleo de robots celulares “clásicos” para la modelación de fenómenos físicos tradicionales como la dispersión de gases.


Autómata celular de puntos cuánticos


Una propuesta para la implementación tradicional de robots celulares por sistemas diseñados con puntos cuánticos se ha propuesto con el nombre de "androides celulares de puntos cuánticos" por Doug Tougaw y Craig Lent, como un remplazo de la computación tradicional usando la tecnología CMOS. Con el objetivo de poder distinguir mejor entre esta propuesta y modelos de androides celulares que efectúan computación cuántica, muchos autores que trabajan sobre este tema ahora se refieren a esto como un androide celular de puntos cuánticos.


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