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Daniel MarínJuan Carlos GilFrancis VillatoroHéctor SocasGastón Giribetsuperposición cuántica fotonessistema lineal pulsos retrasadoscaminos posibles con retrasosdesfases programables interferómetroristra de fotones ordenadores fotónicosacoplamiento fotones posiciones más adelanteordenador cuántico controlando acoplamientosgrafo de acoplamientos complicadoacoplamiento fotones chinasuperposición cuántica fotones investigadores chinosventaja cuántica ristra de fotonesordenador portátil validación superposición cuánticadetección de fotones sistema ópticosimulación del sistema óptico francis villatorocomportamiento estadístico fotones programadoventaja cuántica investigadores chinosmuestreo bosones gaussianos sciencegoogle nature ventaja cuánticafotones equivalentes cúbicos simulacionesFrancis VillatoroGoogleChinosFotónica linealEinsteinSU2S1,1ChinaGastón GiribetDaniel MarínNatureScienceHeisenberg
Acoplamiento fotones China
Con
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Francis Villatoro explica cómo se logra la superposición cuántica mediante el acoplamiento de fotones y la creación de un grafo de acoplamientos complejo.
…interferómetro es coger el fotón y dividirlo en varios caminos y tú no sabes por qué camino va el fotón y como los fotones son todos idénticos e indistinguibles, tú llenas el interferómetro con un grupo de fotones y tú no sabes realmente dónde está un fotón El fotón está en un estado de superposición cuántica entre todos los caminos posibles. Y después lo que hace, esto es un sistema lineal, claro, los pones en fila india como desordenados introduciendo retrasos. Yo un pulso lo divido entre varios caminos posibles y después le meto un retraso y meto el siguiente pulso. Y le meto otro retraso. Entonces yo controlo los desfases que yo introduzco dentro del interferómetro y controlo, programo se llama, en estos ordenadores fotónicos los retrasos. Entonces yo acabo teniendo una ristra de fotones en los que un fotón no interacciona, no está acoplado por el interferómetro con el fotón siguiente de la ristra en tiempo de los fotones. Si no está acopiado, pues por ejemplo con el que está 17 posiciones más adelante y el siguiente con el que está 13 posiciones más atrás y el siguiente con el que está 8, y eso es lo que me permite hacer un ordenador cuántico universal controlando estos acoplamientos. Es decir, repito: es poner los fotones en línea, pero habiéndolos acoplado en el concepto de superposición cuántica por no saber por qué camino fue; ese es el tipo de acoplamiento que yo utilizo, habiendo acoplado, pero poniendo una especie de grafo de acoplamientos complicado. Entonces, con eso los chinos lo lograron en el año. 2019, en octubre de 2019, con unos poquitos fotones, en Coqueto eran 14. Eso es insuficiente para demostrar ventaja cuántica, pero sí es suficiente para verificar y validar que lo que estaban haciendo es correcto usando un ordenador. Con 14 se puede hacer con un PC normal, con un portátil. De cualquiera de nuestros oyentes, se puede hacer esa simulación y se puede verificar que cuando yo detecto, después de poner este sistema óptico, los fotones al final se detectaban hasta 14; se diseña para que entren más, hay muchas pérdidas. Todas estas son tecnologías muy en el borde de lo que es la óptica cuántica, pues se detectaban hasta 14 fotones y se vio que su comportamiento estadístico era el que correspondía a lo que yo había programado, ¿vale? Yo programo unos acoplamientos, observo los fotones al final y observo que corresponden a lo que yo espero de mis. simulaciones clásicas Entonces, ¿qué pasa? Que de esos 14, los chinos han ido avanzando poquito a poco, a la chita callando Y al año siguiente, en 2020, en diciembre, publicaron la ventaja cuántica y la publicaron, Google la había publicado en Nature, los chinos la publicaron en diciembre de 2020 en Science, una gran revista y fue un gran hito, era la primera vez que se mostraba la ventaja cuántica con el muestreo de bosones gaussianos, se utilizaron 76, no es fácil decir que estos fotones equivalen a cúbics, ¿vale? 76 fotones detectados en un interferómetro que permitía hasta 100 modos dentro del interferómetro. Ese ordenador cuántico fotónico se llamó Jiuzhang o Jiuzhang o algo así, Jiuzhang o no sé, J-I-U-Z -H-A-N-G. Solamente Alberto Aparici y Daniel Marín saben…
Significado #1 · Palabras #1
Francis Villatoro explica cómo, dos semanas después del artículo de Google publicado en Nature sobre su demostración de ventaja cuántica, un grupo de investigación chino presentó otra tecnología para lograr el mismo objetivo: la tecnología fotónica de muestreo de bosones gaussianos.
Habla: Francis VillatoroSignificado #17 · Palabras #17google ventaja cuántica naturetecnología fotónica bosones gaussianosinvestigación china ventaja cuántica…Google, por ejemplo, es simular en el mayor superordenador del mundo durante unas pocas horas; eso vale mucho dinero, ¿eh? Durante unas pocas horas y extrapoló el resultado. Y digo, uh, pues eso tardaría una infinidad de años. Vale, eso fue criticado por eso. Pero dos semanas después del artículo de Google, que apareció en Nature y del que se hizo eco todo, o el mundo, los chinos, como a la chita callando, publicaron otra tecnología que es una tecnología que se pensó, que se concibió para también demostrar la ventaja cuántica: que es la tecnología fotónica de muestreo de bosones gaussianos. Es una tecnología que hay un algoritmo, matemáticamente primero se Formalizó a nivel teórico el algoritmo y era un algoritmo que parecía que podía ser la primera tecnología que demostrara la supremacía, la ventaja cuántica, pero se adelantaron los de Google y pocas semanas después de, fueron como dos semanas, después los…
Francis Villatoro explica cómo funciona la óptica lineal para lograr la ventaja cuántica, describiendo el proceso de compresión de fotones mediante láseres.
Habla: Francis VillatoroSignificado #20fotones comprimidos con láserrelación de incertidumbre heisenbergerror de amplitud reducidocompresión del fotón…ser la primera tecnología que demostrara la supremacía, la ventaja cuántica, pero se adelantaron los de Google y pocas semanas después de, fueron como dos semanas, después los chinos publicaron en Arcaiz el artículo con, es una tecnología que se basa en. Óptica lineal, básicamente yo cojo fotones comprimidos; o sea, yo con un láser voy generando pequeños pulsos. Los comprimidos significa que la relación de incertidumbre de Heisenberg que me relaciona la amplitud con la fase, yo puedo en lugar de repartir más o menos por igual el error en fase y en amplitud hacer que el error por ejemplo la amplitud sea muy grande y consigo reducir el error en fase. Eso se llama comprimir el fotón. Yo logro que los errores estén por debajo de entre comillas el límite, la relación de incertidumbre de Heisenberg pero aumentando el error en otra componente lo que es la magnitud complementaria. Bueno, con estos fotones comprimidos o estrechados los meten en…
Francis Villatoro explica cómo se logra la superposición cuántica mediante el acoplamiento de fotones y la creación de un grafo de acoplamientos complejo.
Habla: Francis VillatoroSignificado #1 · Palabras #1superposición cuántica fotonessistema lineal pulsos retrasadoscaminos posibles con retrasosdesfases programables interferómetroristra de fotones ordenadores fotónicosacoplamiento fotones posiciones más adelanteordenador cuántico controlando acoplamientosgrafo de acoplamientos complicadoacoplamiento fotones chinasuperposición cuántica fotones investigadores chinosventaja cuántica ristra de fotonesordenador portátil validación superposición cuánticadetección de fotones sistema ópticosimulación del sistema óptico francis villatorocomportamiento estadístico fotones programadoventaja cuántica investigadores chinosmuestreo bosones gaussianos sciencegoogle nature ventaja cuánticafotones equivalentes cúbicos simulaciones…interferómetro es coger el fotón y dividirlo en varios caminos y tú no sabes por qué camino va el fotón y como los fotones son todos idénticos e indistinguibles, tú llenas el interferómetro con un grupo de fotones y tú no sabes realmente dónde está un fotón El fotón está en un estado de superposición cuántica entre todos los caminos posibles. Y después lo que hace, esto es un sistema lineal, claro, los pones en fila india como desordenados introduciendo retrasos. Yo un pulso lo divido entre varios caminos posibles y después le meto un retraso y meto el siguiente pulso. Y le meto otro retraso. Entonces yo controlo los desfases que yo introduzco dentro del interferómetro y controlo, programo se llama, en estos ordenadores fotónicos los retrasos. Entonces yo acabo teniendo una ristra de fotones en los que un fotón no interacciona, no está acoplado por el interferómetro con el fotón siguiente de la ristra en tiempo de los fotones. Si no está acopiado, pues por ejemplo con el que está 17 posiciones más adelante y el siguiente con el que está 13 posiciones más atrás y el siguiente con el que está 8, y eso es lo que me permite hacer un ordenador cuántico universal controlando estos acoplamientos. Es decir, repito: es poner los fotones en línea, pero habiéndolos acoplado en el concepto de superposición cuántica por no saber por qué camino fue; ese es el tipo de acoplamiento que yo utilizo, habiendo acoplado, pero poniendo una especie de grafo de acoplamientos complicado. Entonces, con eso los chinos lo lograron en el año. 2019, en octubre de 2019, con unos poquitos fotones, en Coqueto eran 14. Eso es insuficiente para demostrar ventaja cuántica, pero sí es suficiente para verificar y validar que lo que estaban haciendo es correcto usando un ordenador. Con 14 se puede hacer con un PC normal, con un portátil. De cualquiera de nuestros oyentes, se puede hacer esa simulación y se puede verificar que cuando yo detecto, después de poner este sistema óptico, los fotones al final se detectaban hasta 14; se diseña para que entren más, hay muchas pérdidas. Todas estas son tecnologías muy en el borde de lo que es la óptica cuántica, pues se detectaban hasta 14 fotones y se vio que su comportamiento estadístico era el que correspondía a lo que yo había programado, ¿vale? Yo programo unos acoplamientos, observo los fotones al final y observo que corresponden a lo que yo espero de mis. simulaciones clásicas Entonces, ¿qué pasa? Que de esos 14, los chinos han ido avanzando poquito a poco, a la chita callando Y al año siguiente, en 2020, en diciembre, publicaron la ventaja cuántica y la publicaron, Google la había publicado en Nature, los chinos la publicaron en diciembre de 2020 en Science, una gran revista y fue un gran hito, era la primera vez que se mostraba la ventaja cuántica con el muestreo de bosones gaussianos, se utilizaron 76, no es fácil decir que estos fotones equivalen a cúbics, ¿vale? 76 fotones detectados en un interferómetro que permitía hasta 100 modos dentro del interferómetro. Ese ordenador cuántico fotónico se llamó Jiuzhang o Jiuzhang o algo así, Jiuzhang o no sé, J-I-U-Z -H-A-N-G. Solamente Alberto Aparici y Daniel Marín saben…
Francis Villatoro explica que tanto Google como investigadores chinos fueron criticados por utilizar un número limitado de fotones en sus experimentos.
Habla: Francis VillatoroSignificado #2 · Palabras #4google e investigadores chinos fotonesfotónica lineal controlada por chinaavances fotónicos china 113 fotonesfotones chinos equivalentes a 3000 qubitssimulación óptica lineal con algoritmos clásicossuperordenadores simulan hasta 200 fotoneslaboratorio verifica experimentos con superordenador chino…los pongo en un estado cuántico de superposición y después detecto los resultados y compruebo que tienen la distribución que se espera que tengan. Aquí sí es una distribución con forma, digamos, de gaussiana y no como en el caso del algoritmo de Google. Entonces, ¿qué pasa? Que los chinos fueron criticados, igual que Google, por usar solo 76 fotones y han ido avanzando. La ventaja de la fotónica lineal es que la controlamos muy bien y tenemos dispositivos muy, muy buenos y ha habido unos avances tremendos; entonces los chinos pasaron a 113. 219, 255 y ahora en 2025 han logrado 3050, 3050 fotones que entre comillas, ¿vale? muchas comillas, sería como el equivalente a 3000 qubits, es una barbaridad. Ahora simular esto, aunque sea óptica lineal y sea un algoritmo concreto, con algoritmos clásicos, es prácticamente imposible; es prácticamente imposible. El mejor algoritmo para simular este tipo de temas se puede ejecutar en superordenadores hasta unos 100 largos, casi 200 fotones detectados, pero por encima de 200 ya empezamos a hablar de años de simulación y ya nadie se puede permitir el lujo de pagar el mayor superordenador de China para que simule la chorrada de verificar que yo lo estoy haciendo bien en mi laboratorio, ¿no? Pero con 3050, ya estamos hablando de eso: pues del número de años de simulación clásica en el mayor supercomputador del mundo, absolutamente sin sentido. Se estima que el espacio de Hilbert que hay que simular tiene una dimensión de 10 elevado a 2461. No son…
Francis Villatoro explica que investigadores chinos han demostrado la viabilidad de sus ordenadores cuánticos con 3000 fotones y planean aplicar esta tecnología a problemas prácticos.
Habla: Francis VillatoroSignificado #11 · Palabras #19ordenadores cuánticos fotones detectadosventaja cuántica fuera de dudasproblemas prácticos chinosalgoritmo útil google martini…es un grafo y tengo el camino que recorre todos los puntos. Es muy fácil: miro el camino y veo si pasa por todos los puntos. Como no pase por uno, pues ya está mal. No es la solución correcta. O sea, hay muchos problemas y eso es lo que se pretende ahora. Ahora lo que pretenden los chinos es, ya hemos demostrado que lo podemos hacer con 3.000 fotones detectados. Muy bien. Ahora la ventaja cuántica ya está fuera de todas dudas. Ahora vamos a empezar a usarlo en problemas prácticos. Y se han propuesto ya muchos problemas prácticos y hay que ver cuál es el primero que se publica. Probablemente se publique a finales de este año o el próximo año, ya algún algoritmo, entre comillas, útil. Y en este punto es donde viene el otro artículo, el de Google. Porque Google ya lo tiene muy claro. De hecho, de Martini... Quizás hay una cuestión terminológica; la palabra útil para nosotros es tan relativa como cuando hablamos de que una estrella tiene metalicidad. Cuando decimos no es metálica, solamente que tiene algo más que el helio, acá útil para nosotros tiene un sentido…
Gastón Giribet plantea una pregunta sobre la conservación de la carga en procesos físicos, específicamente si un fotón podría transformarse en un par electrón-positrón.
Habla: Gastón GiribetPalabras #8conservación de la carga fotónelectrón positrón vértices electromagnetismofotón transformándose en par electron-positrón…temporal me permite que algo que estaba al cuadrado ahora pasa a ser menos algo al cuadrado, porque pasa a ser imaginario, porque podemos pensar el tiempo como una coordenada espacial imaginaria. Entonces, por ejemplo, pensemos: vamos a un contexto. bien físico, ¿por qué un fotón no puede transformarse solo él en un par electrón-positrón? ¿Por qué no podría hacerlo? porque la carga se conserva; el fotón no tiene carga y cuando deviene un electrón-positrón la carga vuelve a ser cero: el electrón menos la del positrón es cero. Entonces se conserva la carga, sí, y existe esa posibilidad, ese vértice en las ecuaciones del electromagnetismo, que un fotón se acopla al electromagnetismo; por supuesto que sí. Ahora, lo que no se cumple en ese caso nunca es la conservación de la energía y la conservación del impulso simultáneamente. Una forma rápida de verlo es: parémonos en el sistema de referencia en el cual estamos en reposo cuando tenemos un electrón y un…