Elaboración de un recurso computacional para la enseñanza del algoritmo cuántico de Grover
En el marco actual en el que se da la educación y la importancia de buscar estrategias efectivas para la enseñanza, se realiza un software educativo elaborado para la enseñanza del algoritmo de Grover. La computación cuántica es una rama importante y de gran interés, con numerosos algoritmos, y entr...
- Autores:
-
Martin Rojas, Daniel Mauricio
- Tipo de recurso:
- Fecha de publicación:
- 2024
- Institución:
- Universidad Distrital Francisco José de Caldas
- Repositorio:
- RIUD: repositorio U. Distrital
- Idioma:
- spa
- OAI Identifier:
- oai:repository.udistrital.edu.co:11349/42593
- Acceso en línea:
- http://hdl.handle.net/11349/42593
- Palabra clave:
- Computación
Educación
Física
Tecnología
Licenciatura en Física -- Tesis y disertaciones académicas
Educación en computación cuántica
Desarrollo de software educativo
Enseñanza del algoritmo de Grover
Computation
Education
Physics
Technology
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En el marco actual en el que se da la educación y la importancia de buscar estrategias efectivas para la enseñanza, se realiza un software educativo elaborado para la enseñanza del algoritmo de Grover. La computación cuántica es una rama importante y de gran interés, con numerosos algoritmos, y entre estos uno de los más mencionados es el algoritmo de Grover. Al ser un algoritmo cuántico, se entiende que su comprensión no sea sencilla debido a la complejidad de esta disciplina. Por esta razón se ha realizado una interfaz gráfica de usuario para la enseñanza de este. Esta herramienta tecnológica está diseñada para ayudar tanto al docente como al estudiante, optimizando el esfuerzo y el tiempo necesarios para el aprendizaje de este algoritmo. El software en cuestión cuenta con diferentes conceptualizaciones importantes y una simulación que muestra el desarrollo del algoritmo paso a paso mediante diferentes visualizaciones y múltiples casos. Además, ha sido evaluado como un software de alta calidad, obteniendo una calificación de ‘muy alto’. En el trabajo correspondiente se detalla sobre el proceso de desarrollo de la interfaz realizada y demás detalles importantes de su creación. |
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El software en cuestión cuenta con diferentes conceptualizaciones importantes y una simulación que muestra el desarrollo del algoritmo paso a paso mediante diferentes visualizaciones y múltiples casos. Además, ha sido evaluado como un software de alta calidad, obteniendo una calificación de ‘muy alto’. En el trabajo correspondiente se detalla sobre el proceso de desarrollo de la interfaz realizada y demás detalles importantes de su creación.In the current educational context and the importance of searching effective teaching strategies, an educational software has been made for the Grover’s algorithm teaching. Quantum computation is an important field of huge interest, with numerous algorithms, among which Grover’s algorithm is one of the most mentioned. As a quantum algorithm, it is understandable that its comprehension is not easy due to the complexity of this discipline. For this reason, a graphical user interface for its teaching was made. This technological tool is designed to help both the teacher and the student, optimizing the effort and the time required for the learning of the algorithm. The software includes different important conceptualizations and a simulation showing the step by step development of the algorithm through different visualizations and multiple cases. Additionally, it has been evaluated as a high-quality software, obtaining a ‘very high’ rating. This work details about the development process of the interface and other important aspects of its creation.spaComputaciónEducaciónFísicaTecnologíaLicenciatura en Física -- Tesis y disertaciones académicasEducación en computación cuánticaDesarrollo de software educativoEnseñanza del algoritmo de GroverComputationEducationPhysicsTechnologyElaboración de un recurso computacional para la enseñanza del algoritmo cuántico de GroverDevelopment of a computational resource for teaching Grover's quantum algorithmbachelorThesisInvestigación-Innovacióninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesishttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fRestringido (Solo Referencia)http://purl.org/coar/access_right/c_16ecBarroso, R., Oliveros, Y., Álvarez, Y., Coello, J., & Lenía, G. (2012). Metodología ágil Crystal Clear. Un caso de estudio. Serie Científica de la Universidad de las Ciencias Informáticas, 5 (2). https://dialnet.unirioja.es/servlet/articulo? codigo=8590095Boyer, M., Brassard, G., Høyer, P., & Tapp, A. (1998). Tight Bounds on Quantum Searching. Fortschritte der Physik, 46 (4–5), 493-505. https://doi.org/10.1002/ (sici)1521-3978(199806)46:4/5<493::aid-prop493>3.0.co;2-pBrun, R., & Rademakers, F. (1997). ROOT — An object oriented data analysis framework [New Computing Techniques in Physics Research V]. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment, 389 (1), 81-86. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/S0168-9002(97)00048-XCastro, S., Guzmán, B., & Casado, D. (2007). LAS TIC EN LOS PROCESOS DE ENSEÑANZA Y APRENDIZAJE. Laurus, 13, 213-234.Fojcik, M., Fojcik, M. K., Høyland, S.-O., & Hoem, J. (2022). CHALLENGES IN TEACHING PROGRAMMING. Education and New Developments 2022 – Volume I. https://api.semanticscholar.org/CorpusID:250974543Griffiths, D. J. (2005). Introduction to Quantum Mechanics (2.a ed.). Pearson.Grover, L. K. (1996). A fast quantum mechanical algorithm for database search. Proceedings of the Twenty-Eighth Annual ACM Symposium on Theory of Computing, 212-219. https://doi.org/10.1145/237814.237866Nielsen, M., & Chuang, I. (2010). Quantum Computation and Quantum Information (10th Anniversary).Pittenger, A. O. (2000). An Introduction to Quantum Computing Algorithms (J. C. Cherniavsky, Ed.).Preskill, J. (2018). Quantum Computing in the NISQ era and beyond. Quantum, 2, 79. https://doi.org/10.22331/q-2018-08-06-79Sakurai, J., & Napolitano, J. (2011). Modern Quantum Mechanics (2.a ed.). Addison- Wesley.Singh, C., & Marshman, E. (2015). Review of student difficulties in upper-level quantum mechanics. Physical Review Special Topics - Physics Education Research, 11 (2). https://doi.org/10.1103/physrevstper.11.020117Sutor, R. (2019). Dancing with Qubits. Packt.Vargas, A., & Salamanca, J. (2015). ROOTlets, Interfaces Gráficas en ROOT: Un recurso educativo para la enseñanza de la Física: Alfabetización Científica y Tecnológica. Editorial Académica Española.ORIGINALMartinRojasDanielMauricio2024.pdfMartinRojasDanielMauricio2024.pdfapplication/pdf2971279https://repository.udistrital.edu.co/bitstreams/c6f24bf3-7772-4c21-aec7-cc05fb33045a/download5abc9f485965f36074ddb85b236b781dMD51Licencia de uso y publicación.pdfLicencia de uso y publicación.pdfapplication/pdf1958955https://repository.udistrital.edu.co/bitstreams/c6ade20d-06b5-40cd-b53c-35bca74bada3/downloade019320abf8520c5ed474ac6b9465b1dMD52LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-87167https://repository.udistrital.edu.co/bitstreams/e5bf0d59-7140-42f4-b1cb-27dcdda1f217/download997daf6c648c962d566d7b082dac908dMD53THUMBNAILMartinRojasDanielMauricio2024.pdf.jpgMartinRojasDanielMauricio2024.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg6245https://repository.udistrital.edu.co/bitstreams/55a2d69e-7a4e-4976-8691-cf4216001edf/downloade4022481c5503b3f1284710324516a34MD54Licencia de uso y publicación.pdf.jpgLicencia de uso y publicación.pdf.jpgIM 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