Memorias matriciales correlacionadas cuánticas, simples y mejoradas

Capítulo 1: Física Cuántica
1 Fundamentos de la Mecánica Cuántica 
1.1 Antecedentes 
1.2 Postulados 
1.2.1 Descripción del estado de un sistema 
1.2.2 Descripción de cantidades físicas 
1.2.3 Medición de cantidades físicas 
1.2.4 Reducción del paquete de ondas 
1.2.5 Evolución Temporal 
1.2.6 Postulado de simetrización 
1.2.7 Variables de Espín 
1.3 Experimento de la doble rendija 
1.4 El gato de Schrödinger 
1.5 Entrelazamiento cuántico 
1.6 Estados de Bell 
1.7 Desigualdades de Bell 
1.8 Cuantificación del entrelazamiento 
1.9 Dinámica de partículas con Espín 
1.9.1 Tratamiento mecánico cuántico 
1.10 Conclusiones del capítulo

Capítulo 2: Computación Cuántica
2 Computación Cuántica 
2.1 El cubit 
2.2 Representación y Medición del estado de un cubit 
2.3 Definición de la Esfera de Bloch 
2.3.1 Deducción de la Esfera de Bloch
2.4 Medición 
2.5 Circuito Cuántico 
2.6 Compuertas cuánticas de un solo cubit 
2.6.1 Compuerta Hadamard
2.6.2 Compuerta de corrimiento de fase 
2.6.3 Rotación de la esfera de Bloch
2.7 Compuertas de control y generación de entrelazamiento 
2.7.1 CNOT (NO-controlada) 
2.7.2 Bases de Bell 
2.8 Compuertas Cuánticas Universales 
2.8.1 Compuerta Toffoli 
2.8.2 Compuerta Ck-U 
2.8.3 Preparación del estado inicial 
2.8.4 Errores Unitarios 
2.9 Algoritmos Cuánticos 
2.9.1 Interferencia Cuántica 
2.9.2 Algoritmo de Deutsch 
2.9.3 Algoritmo de Deutsch-Jozsa 
2.9.4 Transformada Cuántica de Fourier 
2.9.5 Algoritmo de Factorización de Shor 
2.9.6 Algoritmo de Grover 
2.10 Máquina Universal de Turing Cuántica 
2.10.1 Máquina de Turing Cuántica 
2.10.2 Máquina Universal de Turing Cuántica 
2.11 Conclusiones del capítulo 

Capítulo 3: Arquitectura de computadora cuántica tolerante a fallos
3.1 Introducción 
3.1.1 Trabajo previo sobre arquitectura de computadora cuántica 
3.1.2 Marco de capas
3.1.3 Interacción entre capas 
3.1.4 Plataforma de hardware PCECO
3.2 Capa I: Física 
3.2.1 Cubit físico 
3.2.2 Sistema anfitrión
3.2.3 Mecanismo de compuerta de 1 cubit
3.2.4 Mecanismo de compuerta de 2 cubits 
3.2.5 Lectura de medición 
3.2.6 Fuentes ruidosas y errores
3.2.7 Resumen del rendimiento del hardware
3.3 Capa II: Virtual 
3.3.1 Cubit virtual
3.3.2 Compuerta virtual 
3.3.3 Medición de los cubits virtuales
3.4 Capa III: Corrección de Error Cuántico 
3.4.1 Estimando el poder necesario de corrección de errores
3.4.2 Marcos de Pauli
3.5 Capa IV: Lógica 
3.5.1 Compuertas fundamentales y marco lógico de Pauli
3.5.2 Destilación de estado-lógico
3.5.3 Compuerta de fase lógica sin medición
3.5.4 Aproximación arbitraria a las compuertas lógicas
3.6 Capa V: Aplicación
3.6.1 Elementos de la capa de aplicación 
3.6.2 Algoritmo de Shor
3.6.3 Simulación Cuántica 
3.6.3.1 Algoritmo de Shor 
3.6.3.2 Simulación Cuántica 
3.6.4 Computación cuántica a gran escala 
3.7 Consideraciones temporales 
3.8 Arquitectura de computadora cuántica tolerante a fallos 
3.8.1 UAL cuántica 
3.8.2 Memoria cuántica
3.8.3 Alambres cuánticos 
3.8.4 Diseño multicapa 
3.9 Conclusiones del capítulo 

Capítulo 4: Simulación de Algoritmos Cuánticos sobre GPGPU
4 Introducción 
4.1 Trabajo relacionado
4.2 Compute Unified Device Architecture (CUDA) 
4.3 Simulación de datos en forma paralela
4.3.1 Transformación diagonal unitaria 
4.3.2 Compuerta de 1-cubit aplicada a un solo cubit 
4.3.3 Compuertas controladas 
4.3.4 Redes de compuertas 
4.4 Implementación 
4.4.1 Implementación conciente de coalescencia 
4.4.2 Implementación compuerta-a-compuerta 
4.5 Resultados experimentales 
4.5.1 Impacto de la coalescencia 
4.5.2 Impacto de la cardinalidad 
4.5.3 Ancho de banda 
4.5.4 Escalabilidad 
4.6 Conclusiones del capítulo 
Capítulo 5: Procesos de Ortogonalización Clásico, Booleano y Cuántico con sus Inversas
5 Introducción 
5.1 Procesos de Ortogonalización Clásicos (POCl) 
5.1.1 Procesos de Ortogonalización de Gram-Schmidt (POGS)
5.1.1.1 Versión Algebraica 
5.1.1.2 Versión Algorítmica 
5.1.2 Inversa del POGS (IPOGS) 
5.1.2.1 Versión Algebraica para la IPOGS 
5.1.2.2 Versión Algorítmica para la IPOGS
5.1.3 POGS Mejorado (POGSMe) 
5.1.3.1 Versión Algebraica para la Mejora de la Estabilidad 
5.1.3.2 Versión Algorítmica para la Mejora de la Estabilidad 
5.1.3.3 Versión Algorítmica del POGSMe 
5.1.4 Prueba de Performance
5.1.4.1 Tasa Dimensional de Entrada-Salida (TDES) sin mejora de la estabilidad 
5.1.4.2 Tasa Dimensional de Entrada-Salida (TDES) con mejora de la estabilidad 
5.1.5 Rutinas empleadas
5.2 Procesos de Ortogonalización Booleanos (POB) 
5.2.1 Versiones Algebraica y Algorítmica del POB
5.2.1.1 Ortogonalidad en el Sentido Booleano
5.2.1.2 Independencia Lineal en el Sentido Booleano 
5.2.1.3 Versión Algebraica del POB 
5.2.1.4 Versión Algorítmica del POB 
5.2.1.5 Simulación del Algoritmo POB 
5.2.2 Arquitectura Escalable como Red Ortogonalizadora Booleana Sistólica (ROBS) 
5.2.2.1 Versión 1 del ROBS 
5.2.2.2 Versión 2 del ROBS 
5.3 Proceso de Ortogonalización Cuántico (POCu)
5.3.1 Prolegómenos al Algebra Cuántica 
5.3.1.1 Operaciones Aritméticas Necesarias 
5.3.1.2 Notación propuesta
5.3.2 Red Ortogonalizadora Cuántica Sistólica (ROCS) 
5.3.3 Ortogonalidad antes y después de la medición 
5.3.4 Verificación de la ortogonalidad y su interpretación
5.4 Conclusiones del capítulo 

Capítulo 6: Memorias Matriciales Correlacionadas Cuántica, Booleana y Clásica
6 Introducción 
6.1 Memoria Matricial Correlacionada Cuántica (MMCCu) 
6.1.1 Prolegómenos 
6.1.2 MMCCu 
6.1.2.1 Concepto de Memoria 
6.1.2.2 Memoria Cuántica 
6.1.2.3 Entrenamiento de la MMCCu (training) 
6.1.2.4 Funcionamiento una vez entrenada de la MMCCu (recall)
6.1.2.5 MMCCu Mejorada (MMCCuMe) 
6.1.2.6 Correlación testigo de los patrones de training y recall 
6.2 Memoria Matricial Correlacionada Booleana Mejorada (MMCBMe) 
6.2.1 Memoria Matricial Correlacionada Booleana (MMCB) 
6.2.2 Recuperación (recall) 
6.3 Memoria Matricial Correlacionada Clásica Mejorada (MMCClMe)
6.3.1 Memoria Matricial Correlacionada Clásica (MMCCl) 
6.3.2 Recuperación (recall) 
6.4 Conclusiones del capítulo

Capítulo 7: Simulaciones
7 Introducción 
7.1 Experimento 1 
7.2 Experimento 2 
7.3 Experimento 3 
7.4 Experimento 4 
7.5 Experimento 5 
7.6 Experimento 6
7.7 Conclusiones del capítulo

Capítulo 8: Conclusiones
8 Conclusiones 

Glosario y Acrónimos 

Bibliografía 

Sinopsis Curricular