IBM

Quantum Experience

Un Chip Cuántico, 5 Qubits,
la Nube y unas Quantas horas

Paco Martín

Jorge Carballo

Fran Cabrera

Backend Developer (Python)

Backend Developer (NodeJS)

Frontend Developer (AngularJS)

Paco Martín

Jorge Carballo

Fran Cabrera

Backend Developer (Python)

Backend Developer (NodeJS)

Frontend Developer (AngularJS)

Ismael Faro

The One and Only God

IBM Research Developer Advocate

Unos quanticos desarrolladores

Nueva era cuántica:

La extinción de los Binosaurios

Computación Cuántica

La miniaturización de los chips actuales tiene límite

Richard Feynman, 1981, Computación cuántica.

Naturaleza dual partícula/onda de la materia

Computación Cuántica

Bit -> Valores discretos
Un bit puede tomar dos valores posibles.
2 bit sólo pueden tomar valor entre 4 posibles valores.

Qutrits...

Qubit -> De naturaleza continua
Tres estados: 0, 1 y superposición cuántica
2 qubit pueden tomar 4 valores a la vez

Computación Cuántica

Computación Clásica

Computación Cuántica

Dos partículas correlacionan sus estados cuánticos de forma que el valor de cualquier propiedad, como la polarización o el color de un fotón, es el mismo para ambas partículas

Entanglement

Un conjunto de entradas da una salida:

Manipula una entrada de superposiciones, rota su probabilidad y produce otra superposición como salida:

Computación Cuántica

Computación Clásica

Puertas Lógicas

Computación Cuántica

Einstein se negó a aceptar la idea de que el universo pudiese comportarse de una manera tan extraña y aparentemente aleatoria

...comparó sus implicaciones con que Dios jugase a los dados....

Computación Cuántica

2^{300}

2^{300}

Toda la información de las Partículas en el Universo

300 Qubits

Computación Cuántica

Para qué no sirve:

Para qué sirve:

Computación Cuántica

Implementación de los Qubits

Superconductor-based quantum computers
Trapped ion quantum computer
Optical lattices
Quantum dot computer, spin-based
Quantum dot computer, spatial-based
Nuclear magnetic resonance on molecules
Solid-state NMR Kane quantum computers
Electrons-on-helium quantum computers

Cavity quantum electrodynamics (CQED)
Molecular magnet
Linear optical quantum computer
Diamond-based quantum computer
Bose–Einstein condensate-based quantum computer
Transistor-based quantum computer
Rare-earth-metal-ion-doped inorganic crystal based quantum computers
Metallic-like carbon nanospheres based quantum computers

IBM Research

Charles Benett: Quantum Cryptography, teletransporte cuántico
Coherence Time (100 microsegundos)
Error correction
Chip 5Qubit
Equipo New York, Thomas J. Watson Research Center.

Source: http://www.research.ibm.com/quantum/

La revolución de la computación cuántica

What???

No somos científicos ᕕ( ᐛ )ᕗ

Quantum Experience

Computación cuántica en la nube

Un chip cuántico en la web

Hoy en día se necesita un equipamiento muy sofisticado para mantener el chip.
Cualquiera con acceso a internet puede utilizarlo.
Dentro de la propia aplicación hay un tutorial de computación cuántica.

Programación visual

h q[1];
h q[2];
cx q[1], q[2];
cx q[0], q[2];
t q[0];
h q[1];
tdg q[2];
cx q[0], q[2];
measure q[0];
measure q[1];
measure q[2];

Ejecución en el chip

Simuladores

Caché

Units

Caché

Run

Simulate

Resultados

Tutorial

Comunidad

Bocadillo de Quantúm

¿Cómo se hizo?

Con mucho esfuerzo ヽ(ヅ)ノ

Bluemix

Message Bus

Quantum Experience

Back-end

Quantum
Chip

Simulators

Research Labs

Simulators

Quantum Experience

Front-end

Cache

Front-end

Back-end

Message
Bus

Database

AngularJS

Loopback

Redis

Cloudant

Snap.svg

three.js

Chartist.js

Sass

Node.js

Python

Bluemix

Docker

MQ Light

MongoDB

IBM IoT

ElasticSearch

+50 simuladores

10 instancias de aplicaciones y servicios

Servicio de monitoring y análisis de los logs propio

Detección y bloqueo de posibles ataques

Análisis de las estadísticas de usuario y accesos en tiempo real

Caché para agilizar la carga

+50 Simuladores

FROM ubuntu
MAINTAINER IBM Research

RUN git clone https://hub.jazz.net/git/IBM/QCWI-SIMULATOR /root/pythonAPI
COPY start-simulator.sh /root/start-simulator.sh
ENV PATH /root/pythonAPI/arraySim:$PATH
RUN cd ~/pythonAPI/pythonApp; /bin/bash -c "virtualenv qcwi-venv; 
    source qcwi-venv/bin/activate; pip install -r requirements.txt"
ENV APP_ENVIROMENT PROD
CMD /bin/bash -c "/root/start-simulator.sh"

~ 5 instancias de la aplicación principal

Algunos mixin de Loopback

Cache (memoria, redis, ...)
Control de Spam
Timestamp (creación, modificación, historial de modificaciones, ...)
...

Open source

Caché

Quantum Experience

Back-end

Cache

Sesiones de usuario

Resultados Ejecuciones

Portada de la Comunidad

Tutorial

Servicio de monitoring y análisis de los logs propio

const db = new elastic.Client({
    host: elasticUrl,
});

app.use(jlocke-express-middleware(db, {
    geo: true,
    idFunc: utils.loopback.getUserId,
    hide: { path: 'login', field: 'password' },
}));

Análisis de datos recolectados

Detección y bloqueo de posibles ataques

77 reglas o filtros para detectar ataques

{
   "id": "1",
   "rule": "(?:\"[^\"]*[^-]?>)|(?:[^\\w\\s]\\s*\\\/>)|(?:>\")",
   "description": "Finds html breaking injections including whitespace attacks",
   "tags": {
      "tag": [
          "xss",
          "csrf"
       ]
    },
    "impact": "4"
}