Centro de Computación Cuántica

El Centro de Computación Cuántica ( CQC ) es una alianza de grupos de investigación de información cuántica en la Universidad de Oxford . Fue fundado por Artur Ekert ^{[ 1 ]} en 1998.

Hasta hace poco, el CQC también incluía grupos de investigación de la Universidad de Cambridge , pero ahora los grupos de Cambridge operan como una entidad independiente llamada Centro de Cambridge para la Información Cuántica y sus Fundamentos ( CQIF ).

El CQC lleva a cabo investigaciones teóricas y experimentales sobre computación cuántica , criptografía cuántica y otras formas de procesamiento de información cuántica , sobre las implicaciones de la teoría cuántica de la información para la física misma, y ​​sobre cuestiones fundamentales y conceptuales en la teoría cuántica y la teoría de la información cuántica . ^{[ 2 ]}

Inicialmente, el CQC tenía su sede en el Laboratorio Clarendon , pero ahora se ha expandido para abarcar varios departamentos de la Universidad de Oxford: ^{[ 3 ]}

El centro tiene sus orígenes a principios de la década de 1980, cuando la industria informática comenzó a preocuparse por los límites de la computación. En 1981, el físico de Oxford David Deutsch asistió a una fiesta en Texas organizada por el famoso físico estadounidense John Wheeler , quien había invitado a varios científicos interesados ​​en los fundamentos de la computación. Fue en esta fiesta donde Deutsch obtuvo la idea crucial que daría lugar a una rama completamente nueva de la física. En aquel entonces, los científicos informáticos recurrían a la física newtoniana para intentar resolver ciertos enigmas fundamentales del campo. Pero durante una conversación en la fiesta de Wheeler, Deutsch se dio cuenta de que este era el enfoque erróneo. La física se rige fundamentalmente por la teoría cuántica, y Deutsch pudo ver de inmediato que usar la teoría cuántica en lugar de la física newtoniana daría un resultado diferente. Como consecuencia de esta idea, Deutsch publicó en 1985 el artículo que ahora se considera un clásico en el campo. ^{[ 14 ]} El artículo describe cómo podría funcionar una computadora utilizando la mecánica cuántica y por qué dicha computadora es fundamentalmente diferente de las computadoras ordinarias.

En 1987, Artur Ekert llegó a Oxford para realizar su doctorado en física, donde conoció a Deutsch. Durante su estancia en Oxford, Ekert desarrolló una teoría de criptografía basada en el entrelazamiento cuántico. Un encuentro casual en las pistas de esquí de los Alpes con John Rarity , científico de la DRA (entonces la principal organización de investigación militar del Reino Unido), propició una colaboración en la que el esquema de Ekert se puso a prueba experimentalmente a principios de la década de 1990. Tras finalizar su doctorado, Ekert obtuvo una beca de investigación junior de Merton y acogió a su primer estudiante de doctorado. Junto con Deutsch, formó un pequeño equipo que, en un año, se denominó Grupo de Computación Cuántica y Criptografía.

Un avance decisivo en 1994, logrado por Peter Shor , investigador de los laboratorios del gigante estadounidense de las telecomunicaciones AT&T , impulsó todo el campo de la información cuántica. Shor demostró que la computadora cuántica de Deutch podía resolver un problema importante que una computadora convencional consideraría imposible. Por primera vez, quedó claro que las computadoras cuánticas distaban mucho de ser meras curiosidades. Tras el anuncio de Shor, la información cuántica se popularizó rápidamente en Oxford. En 1995, Andrew Steane inició un proyecto experimental para estudiar cómo se podrían construir computadoras cuánticas a partir de átomos ionizados atrapados por haces láser. En 1996, Jonathan Jones fundó un grupo que trabajaba en una computadora cuántica basada en las mismas técnicas utilizadas en la resonancia magnética en medicina. Dos años después, Dirk Bouwmeester llegó de Ginebra para crear un grupo experimental que investigara cómo el mundo cuántico podría revolucionar también la comunicación. El grupo cambió su nombre a Centro de Computación Cuántica. ^{[ 15 ]}

Cuando Artur Ekert se trasladó a Cambridge para convertirse en el primer profesor Leigh Trapnell de Física Cuántica en 2002, se creó el Centro de Computación Cuántica de Cambridge . Continuó con este nombre hasta 2010, cuando Richard Jozsa se unió al grupo de investigación existente y el centro pasó a llamarse Centro de Información Cuántica y Fundamentos de Cambridge (CQIF), reflejando la amplia gama de sus actividades de investigación. El CQIF de Cambridge tiene su sede en el Departamento de Matemáticas Aplicadas y Física Teórica (DAMTP), dentro del Centro de Ciencias Matemáticas. ^{[ 16 ]} El profesorado permanente del CQC de Cambridge era Artur Ekert, profesor Leigh Trapnell de Física Cuántica en Cambridge de 2002 a 2007, y Adrian Kent, actualmente lector de Física Cuántica en Cambridge. El profesorado permanente del CQIF de Cambridge es Richard Jozsa, profesor Leigh Trapnell desde 2010, y Adrian Kent. ^{[ 17 ]}

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