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Compuertas de 3 Qubits

Las compuertas cuánticas de 1 y 2 qubits son útiles pero no son suficientes para implementar un computador cuántico. La razón de esto es que la mecánica cuántica exige que las compuertas cuánticas sean reversibles, y hasta mediados de los años 70 no se conocian operadores lógicos reversibles que también fueran universales.

Por ejemplo, sabemos que la compuerta lógica NAND es universal ya que todas las operaciones lógicas necesarias para efectuar computos arbitrariamente complejos se pueden efectuar con ella.

NOT a = a NAND a
a OR b = (a NAND a) NAND (b NAND b)
a AND b = (a NAND b) NAND (a NAND b)
sin embargo la compuerta NAND no es reversible, ya que conociendo las salidas de la compuerta no es posible saber con toda seguridad cuales fueron las entradas. Esto se puede ver facilmente en la tabla de verdad del NAND a continuación
Tabla del NAND

a b c'
0 0 1
0 1 1
1 0 1
1 1 0
la cual no tiene las misma cantidad de entradas que de salidas, y tiene mas de una posible configuración inicial para una salida de 1 (lo cual indica que conociendo la salida no es posible conocer la entrada).

Las compuertas de 3 qubits mas conocidas la compuerta de Fredkin y la compuerta de Toffoli.



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Jose Castro 2004-10-06