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Lenguajes de programación cuánticos

El area de lenguajes de programación cuánticos es un area que se ha estado desarrollando muchisimo en la última decada, tuvo un auge tremendo en el 2001 donde se presentaron muchismas propuestas.

Se creía que el area no iba a tener un gran impacto dado que el desarrollo de hardware y de computadoras cuánticas de más de unos cuantos qubits no han salido de los laboratorios de física y de las areas de investigación. Esto se ha desmentido, ya que el desarrollo de lenguajes clásicos han demostrado varias cosas:

  • El desarrollo que han tenido los dispositivos cuánticos se ha incrementado. Un buen ejemplo es en el área de criptografía cuántica, en éste se necesitan dispositivos muy complejos y delicados por lo que el desarrollo de protocolos de comunicación y de programación de los mismos es necesaria.
  • El amplio uso de lenguajes de programación que no tienen una buena base semántica ha causado muchos problemas. Un buen ejemplo de un lenguaje de programación con buenos fundamentos teóricos es java 1.5. De modo que el tener un buen fundamento antes de la implementación es necesario.
  • La aplicación de las teorias sobre semántica, lógica y categorias en los lenguajes proveen una nueva perspéctiva sobre la teoría cuántica en si misma.

Los estudios y artículos que se han realizado se pueden resumir en

  • Diseño de lenguajes de programación
  • Semántica
  • Compilación

Los lenguajes con más auge se encuentran en dos paradigmas específicos: el imperativo y el funcional. En el imperativo podemos mencionar lenguajes como QCL, Q-gol, qGCL y Quantum C; los que han tenido un gran desarrollo son QCL y qGCL, aunque este último no cuenta con un compilador como el primero. En los lenguajes funcionales podemos mencionar el Lambda Calculi de Van Tonder y QML, a los cuales recientemente se les ha agregado la medición formalmente, al primero por Alejandro Díaz y al segundo por su creador.

El desarrollo en esta area permitirá obtener abstracción sobre lo que se realiza y ganar una independencia de la arquitectura, así no importará si las computadoras son desarrolladas con esta o aquella otra tecnología. Ya que los lenguajes estarán bien fundamentados y listos para su implementación. Actualmente se plantea una arquitectura híbrida en las computadoras así como en los lenguajes, de modo que podremos utilizar ciertas características clásicas (como las entradas y salidas y algunos flujos de control, entre otros) y las características cuánticas (operadores, superposición e interferencia, paralelismo cuántico, registros de qubits, entrelazamiento, entre otros).

Referencia

  • Gay, Simon J. Quantum Programing Languajes: Survey and Bibliography. Department of Computing Science, University of Glasgow. ( 2006 )
  1. June 12, 2014 at 7:29 am

    Excelente redaccion, el contenido ha respondido a muchas de mis dudas, ideas han fluido en mi cerebro linea tras linea, regreso pronto a presentarles los resultados de mis experimentos.

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