Descripción: El VQE, o Resolutor Variacional de Eigenvalores Cuánticos, es un algoritmo diseñado para resolver problemas de optimización en sistemas cuánticos. Su principal objetivo es encontrar los eigenvalores y eigenvectores de un Hamiltoniano, que describe la energía de un sistema cuántico. Este enfoque es especialmente relevante en la computación cuántica, donde los sistemas cuánticos pueden ser complejos y difíciles de simular con computadoras clásicas. El VQE combina técnicas de optimización clásica con circuitos cuánticos, permitiendo que se realicen cálculos en hardware cuántico disponible. A través de un proceso iterativo, el algoritmo ajusta los parámetros de un circuito cuántico para minimizar la energía esperada del sistema, lo que a su vez permite aproximar el estado fundamental del sistema cuántico. Esta metodología es particularmente útil en la simulación de moléculas y materiales, donde se busca entender sus propiedades cuánticas. La versatilidad del VQE lo convierte en una herramienta clave en la investigación y desarrollo de la computación cuántica, abriendo nuevas posibilidades en campos como la química cuántica y la ciencia de materiales.
Historia: El VQE fue propuesto por primera vez en 2014 por un grupo de investigadores liderado por John Preskill y se ha desarrollado desde entonces como una de las técnicas más prometedoras en la computación cuántica. Su introducción marcó un avance significativo en la capacidad de simular sistemas cuánticos complejos utilizando computadoras cuánticas, especialmente en el contexto de la química cuántica.
Usos: El VQE se utiliza principalmente en la simulación de sistemas cuánticos, como moléculas y materiales, para calcular sus propiedades energéticas y estructurales. También se aplica en la optimización de problemas en química cuántica y en el desarrollo de nuevos materiales con propiedades específicas.
Ejemplos: Un ejemplo práctico del uso del VQE es la simulación de la molécula de hidrógeno, donde se busca calcular su energía fundamental. Otro caso es la investigación en nuevos materiales superconductores, donde el VQE ayuda a entender las interacciones cuánticas que afectan sus propiedades.
