Enseñanza del algoritmo de Shor por medio de una interfaz gráfica
En la formación de futuros profesionales en ciencia e ingeniería por medio de la educación STEAM (Science, Technology, Enginnering, Arts and Mathematics) y la alfabetización científica y Tecnológica (ACyT) se hace fundamental el uso, dominio y creación de software educativo que enfatice en el proces...
- Autores:
-
García Cárdenas , Andrés Felipe
- Tipo de recurso:
- Trabajo de grado de pregrado
- Fecha de publicación:
- 2025
- Institución:
- Universidad Distrital Francisco José de Caldas
- Repositorio:
- RIUD: repositorio U. Distrital
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- Acceso en línea:
- http://hdl.handle.net/11349/94188
- Palabra clave:
- Tecnología
Computación cuántica
Algoritmos cuánticos
Recurso educativo computacional
Interfaz gráfica
Alfabetización científica
Licenciatura en Física -- Tesis y disertaciones académicas
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En la formación de futuros profesionales en ciencia e ingeniería por medio de la educación STEAM (Science, Technology, Enginnering, Arts and Mathematics) y la alfabetización científica y Tecnológica (ACyT) se hace fundamental el uso, dominio y creación de software educativo que enfatice en el proceso de enseñanza y aprendizaje de una forma más clara, simple y sencilla. El algoritmo de Shor presenta en su implementación una revolución en los sistemas de criptografía actuales, mezclando conceptos clásicos y cuánticos junto con la estructura computacional (circuito) durante su plementación y funcionamiento; por este motivo, lo hacen uno de los algoritmos computacionales más difíciles de comprender y estudiar, además, la bibliografía no es suficiente, debido a que se presentan escasos ejemplos que permitan apreciar el desarrollo del algoritmo de Shor. Con esto en mente, el grupo de física e informática FISINFOR de la Universidad Distrital Francisco José de Caldas desarrolla un nuevo recurso educativo-computacional en busca de reducir el tiempo necesario de aprendizaje y enseñanza del algoritmo de Shor con la creación del software llamado Software Education Quantum Shor Algorithm (abreviado como SEQSA). SEQSA cumple con las directrices enmarcadas en la Norma ISO 9126 y el modelo de evaluación de software educativo del Instituto Latinoamericano de la Comunicación Educativa en la Unidad de Investigación y Modelos Educativos. De igual forma, se aplican los estándares establecidos por el Departamento Administrativo de Ciencia, Tecnología e Innovación (COLCIENCIAS) según lo dispuesto en la resolución 000284-2004 como métricas de evaluación de calidad del software para realizar su inscripción. |
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El algoritmo de Shor presenta en su implementación una revolución en los sistemas de criptografía actuales, mezclando conceptos clásicos y cuánticos junto con la estructura computacional (circuito) durante su plementación y funcionamiento; por este motivo, lo hacen uno de los algoritmos computacionales más difíciles de comprender y estudiar, además, la bibliografía no es suficiente, debido a que se presentan escasos ejemplos que permitan apreciar el desarrollo del algoritmo de Shor. Con esto en mente, el grupo de física e informática FISINFOR de la Universidad Distrital Francisco José de Caldas desarrolla un nuevo recurso educativo-computacional en busca de reducir el tiempo necesario de aprendizaje y enseñanza del algoritmo de Shor con la creación del software llamado Software Education Quantum Shor Algorithm (abreviado como SEQSA). SEQSA cumple con las directrices enmarcadas en la Norma ISO 9126 y el modelo de evaluación de software educativo del Instituto Latinoamericano de la Comunicación Educativa en la Unidad de Investigación y Modelos Educativos. De igual forma, se aplican los estándares establecidos por el Departamento Administrativo de Ciencia, Tecnología e Innovación (COLCIENCIAS) según lo dispuesto en la resolución 000284-2004 como métricas de evaluación de calidad del software para realizar su inscripción.In the training of future professionals in science and engineering through STEAM (Science, Technology, Engineering, Arts and Mathematics) education and scientific and technological literacy (STL), the use, mastery and creation of educational software that emphasizes the teaching and learning process in a clearer, simpler and easier way is essential. Shor's algorithm presents in its implementation a revolution in current cryptography systems, mixing classical and quantum concepts together with the computational structure (circuit) during its implementation and operation; for this reason, it makes it one of the most difficult computational algorithms to understand and study, in addition, the bibliography is not sufficient, because there are few examples that allow to appreciate the development of Shor's algorithm. With this in mind, the physics and computer science group FISINFOR of the Francisco José de Caldas District University has developed a new educational-computational resource in order to reduce the time required for learning and teaching Shor's algorithm with the creation of the software called Software Education Quantum Shor Algorithm (abbreviated as SEQSA). SEQSA complies with the guidelines framed in the ISO 9126 Standard and the educational software evaluation model of the Latin American Institute of Educational Communication in the Educational Research and Models Unit. Likewise, the standards established by the Administrative Department of Science, Technology and Innovation (COLCIENCIAS) are applied as established in resolution 000284-2004 as software quality evaluation metrics for its registration.pdfspaUniversidad Distrital Francisco José de CaldasTecnologíaComputación cuánticaAlgoritmos cuánticosRecurso educativo computacionalInterfaz gráficaAlfabetización científicaLicenciatura en Física -- Tesis y disertaciones académicasTechnologyQuantum computingQuantum AlgorithmsComputational educational resourceGraphic interfaceScientific literacyEnseñanza del algoritmo de Shor por medio de una interfaz gráficaEnseñanza del algoritmo de Shor por medio de una interfaz gráficaTeaching Shor's algorithm through a graphical interfacebachelorThesisInvestigación-Innovacióninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesishttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fRestringido (Solo Referencia)http://purl.org/coar/access_right/c_16ecSakurai, j, j. Napolitano, Jim. Modern Quantum Mechanics. 3era edición. Cambridge, University Press. Philadelphia.Moret, Vicente. Principios fundamentales de computación cuántica. Universidad de A coruña. Departamento de computación. Facultad de informáticaPortugal, Rentato. Algoritmos Cuánticos Básicos. 2022. Full Researcher at the National Laboratory of Scientific Computing.Cano, Juan. Algunas variantes del algoritmo cuántico de shor. 2022. Universitad de Barcelona.Bogino, Santiago. Implementación numérica del algoritmo de factorización de Shor. Universidad Nacional de Córdoba. Argentina.García, Andrés. Manual Técnico: Documentación de uso manejo, desarrollo y evaluación Software Educational Quantum Shor Algorithm (SoftEduQSA). 2025.Hernández, A. M. V., & Salamanca, J. (2015). ROOTlets, Interfaces gráficas de usuario en ROOT: un recurso educativo para la enseñanza de la física. EAE.Benjumea, D. (2018). Elementos y conceptos de computación cuántica. Universidad de Sevilla.Brun, R., & Rademakers, F. (1997). ROOT - An Object Oriented Data Analysis Frame- work [Versión 6.28, desarrollado en CERN].Burton, D. (1976). Elementary Number Theory. University of New Hampshire.Cánovas, J. (s.f.). Aritmética modular. Departamento de matemática aplicada y estadística.Feynman, R. (1981). Simulating physics with computers. Journal of Theoretical Physics.Nielsen, I., Michael. Chuang. (2000). Quantum Computation and Quantum Information. CAMBRIDGE UNIVERSITY PRESS.Shor, P. (1996). Polynomial-Time Algorithms for Prime Factorization and Discrete Logarithms on a Quantum Computer. IEEE Computer Society Press.Vega, J. Cesar. Ramirez. (2017). Computación cuántica: Implementación de los algoritmos de Shor y Grover en el computador cuántico de IBM. 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