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
01001000 00100011 11101110 …..
Byte
Hay
Ej:
2*2*2*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
900KB
26KB
650 MB / 6 GB
En este ordenador caben:
18 películas
20 000 quijotes / tesis doctorales
1 000 000 fotos
¿ Cómo ?
30 GB en 3.5in
10 bits/m2
1 bit/ 10000000 átomos
¿ Cuánta información podemos transmitir ?
• Modem
56 Kbits/s
• ADSL / 3G
2 Mbits/s
Podemos transmitir
nuestro historial médico en < 0.1s
una foto familiar
en < 1s
una película
en < 20m
• 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
Si
100%
50%
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
Bob mide
Alice deduce
A
|>
|>
|>
|>
|>
|>
secreto
B






internet
|>
|>
|>
|>
|>
|>
100%
50% , |  > 50%
100%
100%
50% , |  > 50%
50% , |  > 50%
secreto
Eva no puede interferir el mensaje sin ser descubierta

|>
|>
|  > 50%
|  > 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
|>|>-|>|>
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