Búsqueda · 27 momentos en 10 episodios
Francis VillatoroHéctor SocasJosé EdelsteinGastón Giribetestados mayorana robustez interaccionescomputación topológica validez no clarademostración computación topológica estrategiaestados majorana y qubits topológicosdiferenciación estados andreev e impostoresidentificación cubito pológico genuinoHéctor Socasestados de AndreevFrancis VillatoroEstados de MajoranaNanohiloBraidingMicrosoftDas SarmaJosé EdelsteinEstados de MayoranaEstados de Andréfsuperconductor de tipo SKitáevsuperconductores tipo PMicrosoft Azure QuantumNatureNechoQubit
Estados topológicos cuestan trabajo
Ep501: Asteroide; Computación Cuántica; Agujero Negro; Nubes Interestelares
27 de febrero de 202513 momentos
Con
0:000:301:001:302:002:303:003:15
Héctor Socas explica la importancia de demostrar la computación topológica y cómo su validez aún no está clara.
…eso la probabilidad de que dos interacciones locales afecten de la misma manera a las dos puntas con eso se destruye el estado de Mayonara es mucho más baja que las probabilidades de los cubis habituales, que afectan directamente porque están muy localizados. Y por eso hay tanto interés en esta otra estrategia, y por eso se habla de la importancia de demostrar que uno está haciendo computación topológica, y que es lo que no está del todo claro: que realmente se hayan conseguido estos estados que demuestren esta robustez frente a las interacciones locales. Yo creo que si alguien se ha perdido mucho, por lo menos que se quede con esa idea; yo creo que le dará una idea de por qué este avance es tan controvertido y tan importante, si fuera verdad, pero también tiene tantos... porque es difícil demostrar que eso es un estado de. mayorana genuino, que realmente es un cubito pológico y no es un estado trivial de estos de Andreev que tú dices, ¿no? Que básicamente es algo que se le parece, o sea, que observacionalmente es difícil saber si lo que tú tienes ahí es eso que se busca, ese cubito pológico, o es un estado trivial de estos de Andreev que puede ser de impostor, ¿no? Sí, por eso de andar por casa podemos decir que es el tema del nudo. Cuando tú tienes un nudo, para deshacer el nudo, tú tienes que acercar los extremos y hacer una serie de operaciones para desanudar. Pero si tienes un falso nudo, cuando tienes un falso nudo, solo tirando, eso lo hacen los magos, tirando…
Significado #1 · Palabras #9
Héctor Socas pregunta si hay más dudas o preguntas antes de pasar a un nuevo tema: los planes de Microsoft para la computación cuántica con qubits topológicos.
Habla: Héctor SocasPalabras #18microsoft qubits topológicoscomputación cuántica microsoftrevuelo computación cuántica…que decimos siempre en ciencia es muy importante: no solo lo que mide sino cuál es el error de esa medida, cuál es la incertidumbre más que el error. El error no lo sabemos, la incertidumbre de esa medida. Bueno, pues esto por mi parte es todo, si quieren. Pasamos de tema, si no tienen más dudas, preguntas ¿vale? Pues vamos entonces, Francis, a hablar de este anuncio que también ha estado mucho en medios de comunicación de Microsoft, que nos habla de sus planes para una computación cuántica con qubits topológicos, que es una forma de hacer esto de la computación cuántica muy diferente a como lo hace otra gente y parece que esto ha generado mucho revuelo, pero hay mucho de hype en esto también por lo que te he leído decir en redes sociales. Sí, exactamente, esto es un tema que todavía está como muy verde, tenemos, de hecho el propio CEO, el propio director ejecutivo de Microsoft publicitó que ya tenían un ordenador O sea, que esto ya lo tenían ya, que estaba funcionando y que aquello era una…
Francis Villatoro explica que Microsoft Azure Quantum es un programa de investigación en computación cuántica que, similar a lo ocurrido en 2010, apostó por la computación topológica contratando a los mejores expertos.
Habla: Francis VillatoroPalabras #8microsoft azure quantum contrata expertoscomputación topológica microsoft 2010investigación computación cuántica microsoft…ha funcionado! Y si no tienes la suerte, pues se siente: es un dinero que he tirado y ya está, ¿no? Y Microsoft lleva gastando muchísimo dinero en esto y, bueno, pues por ahora no ha tenido ningún tipo de éxito que esté, digamos, científicamente probado. Lo que sabemos es que el responsable de este trabajo, un trabajo de Microsoft Azure Quantum, que es una especie de evaluatorio de investigación en computación cuántica de Microsoft, que apostó, como en el año 2010, por la computación topológica y lo que hizo fue contratar a los mejores expertos. Del mundo en computación topológica a varios de esos expertos los tuvo que echar tras el gran fiasco de un artículo que se publicó en Nature en 2018, que fue retirado, retractado en 2020. Y bueno, esta gente es una gente muy reputada que sigue investigando y…
Francis Villatoro describe una situación de controversia en el campo de la computación cuántica, donde existen bandos enfrentados y revisores opositores a la publicación de un artículo.
Habla: Francis VillatoroPalabras #15estados de mayorana en controversiaqubits topológicos sin observareditora necho y artículo cuánticocomputación topológica no realizada…a estos dos que han aceptado el artículo diciendo: ¿aceptáis el artículo? ¿Qué opináis de que los otros dos lo rechacen? Y su opinión. Es verdad que los otros tienen más o menos algo de razón, pero es que la nueva versión del artículo está mucho mejor. En este campo hay mucha polémica y claro, hay bandos enfrentados. Lo mismo, los otros dos son de los opositores a esto; entonces la editora de Necho le ha dicho: bueno, vamos a aceptar el artículo pero con un mensajito, un mensajito que dice en este artículo, lo pone la editora: no se observan estados de mayorana, no se observan qubits topológicos, no se hace nada de computación topológica. Punto, dicho por La editora, en el informe de revisión por pares que ningún periodista se molesta en leer, ¿qué periodista va a leer?, eso entonces nos encontramos con un artículo curioso porque en Archive hay cuatro versiones y puedes ver la primera versión y puedes ver…
Francis Villatoro explica cómo los superconductores tipo P pueden comportarse como materiales topológicos y describe el modelo de juguete propuesto por Kitáev en 2001 para entender este fenómeno.
Habla: Francis VillatoroPalabras #6superconductores tipo p materiales topológicosmodelo kitáev fermiones superconductor topológicotransición de fase estados superconductores…de tipo P en los pares de Cooper hay pares de Cooper de tres tipos: parece Cooper con los dos spins hacia arriba, con los dos spins hacia abajo y con un spin arriba y otro abajo. Es decir, es un estado de spin 1 que tiene tres estados: 1, 0 y menos 1. Entonces, este tipo de superconductores de tipo P, bajo ciertas circunstancias, se comportan como materiales topológicos; es decir, como un superconductor topológico. Y entonces lo que nos planteó Kitáev en el año 2001 es un modelo de juguete, pero de juguete unidimensional, de una cadena de fermiones en este tipo de material y lo que se observa en este modelo es que aparecen bajo ciertas circunstancias, cuando por supuesto baja mucho la temperatura, llega un momento en que hay una transición de fase a un estado en el que aparecen dos estados. Localizados en los extremos de esta cadena, es decir, en el primer fermión de la cadena y el último fermión de la cadena, aparecen dos estados que están exponencialmente decayentes. Son como los estados evanescentes en óptica. Esto lo hemos visto, yo qué sé,…
Francis Villatoro explica que las cuasipartículas de tipo Majorana son estados de masa efectiva cero, y para comprender mejor este fenómeno se debe recurrir a la estructura de bandas de un material superconductor topológico.
Habla: Francis VillatoroPalabras #12estados mayorana en superconductores topológicosestructura de bandas de materialespartículas masa cero física partículas…que no tiene nada que ver con las partículas de tipo Majorana. Es decir, no tiene nada que ver ni con los Majoranas como candidato a explicar el neutrino, ni los Majoranas en supersimetría, ni nada por el estilo porque es un estado de masa efectiva cero. ¿Una partícula de masa cero? Eso es una cosa. Desde el punto de vista de la física de partículas no tiene sentido, pero en materiales sí ocurre. Para entender bien ese material, lo suyo es recurrir a la estructura de bandas. Lo que tenemos es un material, un superconductor topológico, en el que tenemos una estructura de bandas. Recordar que la estructura de bandas es los niveles electrónicos en los átomos; cuando tengo muchos átomos todos iguales, pues dos niveles son muy parecidos pero no pueden coincidir, pues se ponen muy cercanos. Entonces yo tengo como bandas, la que tengo, yo…
Francis Villatoro explica cómo los estados de energía cero en una estructura unidimensional se encuentran en los extremos y están ligados entre sí, compartiendo propiedades como el espín.
Habla: Francis VillatoroSignificado #9estados energía cero estructura unidimensionalspines estados ligados villatorocomputación cuántica topológica estados…acaban coincidiendo en un mismo cruce. Pero en la manera habitual, que es poner en medio los momentos lineales igual a cero, resulta que esa cruz está como partida por la mitad, en vertical, y tengo un trozo en un extremo y un trozo en el otro extremo. Entonces, en el material tengo esos estados colocados en los extremos de esta estructura unidimensional, pero físicamente corresponden a lo mismo, por eso están ligados entre sí. Son dos estados no localmente conectados, es decir, están conectados porque en realidad, en última instancia, son lo mismo. Entonces, esos estados pueden tener spines y tienen spines ambos para arriba o ambos para abajo, y son estados que están ligados, que yo puedo mover un poquito. La idea de la computación cuántica topológica es que yo puedo, idealmente, matemáticamente es muy fácil. ¿Vale? Yo lo puedo mover dentro del hilo, ¿vale? Yo lo puedo mover dentro del hilo, dejo este en el extremo, dejo por ejemplo el izquierdo en el extremo y puedo mover el derecho a lo largo del hilo manteniendo esa conexión que tienen entre los dos. Eso se…
Francis Villatoro continúa explicando los desafíos en la creación de qubits, señalando que tras la observación inicial de señales de Estados de Mayorana, surge una pregunta importante sobre los estados de masa no cero más cercanos, conocidos como estados de Andréf.
Habla: Francis VillatoroSignificado #14 · Palabras #4estados de mayorana de masa ceroestados de andref no son topológicosnanohilo con superconductor tipo smaterial convencional requiere estados de mayorana…entre el punto cuántico, que es el que voy a utilizar para controlar y para medir ese nanohilo y el estado que se supone que está en el extremito. Al poner esos contactos se observaron las primeras señales aparentemente de estados de mayorana de masa cero. Aquí hay un problema importante. Hemos dicho estados de mayorana de masa cero. ¿Cuáles son los estados de masa no cero más próximos? Eso se llaman estados de Andréf. Los estados de Andréf no son topológicos. La topología, es decir, que este material, que es muy convencional, el nanohilo con el superconductor de tipo S, se comporte de manera topológica, requiere esos estados de masa cero. y claro, un físico como José me dirá, pero vamos A ver, Francis, pero ¿cómo que he estado de masa? Cero, cero no existe en física; nada tiene cero en física, solo a nivel del papel sí, en una hoja en blanco yo puedo escribir con letra negra todos los ceros que yo quiera, pero en física, ¿cómo yo distingo…
Héctor Socas explica la importancia de demostrar la computación topológica y cómo su validez aún no está clara.
Habla: Héctor SocasSignificado #1 · Palabras #9estados mayorana robustez interaccionescomputación topológica validez no clarademostración computación topológica estrategiaestados majorana y qubits topológicosdiferenciación estados andreev e impostoresidentificación cubito pológico genuino…eso la probabilidad de que dos interacciones locales afecten de la misma manera a las dos puntas con eso se destruye el estado de Mayonara es mucho más baja que las probabilidades de los cubis habituales, que afectan directamente porque están muy localizados. Y por eso hay tanto interés en esta otra estrategia, y por eso se habla de la importancia de demostrar que uno está haciendo computación topológica, y que es lo que no está del todo claro: que realmente se hayan conseguido estos estados que demuestren esta robustez frente a las interacciones locales. Yo creo que si alguien se ha perdido mucho, por lo menos que se quede con esa idea; yo creo que le dará una idea de por qué este avance es tan controvertido y tan importante, si fuera verdad, pero también tiene tantos... porque es difícil demostrar que eso es un estado de. mayorana genuino, que realmente es un cubito pológico y no es un estado trivial de estos de Andreev que tú dices, ¿no? Que básicamente es algo que se le parece, o sea, que observacionalmente es difícil saber si lo que tú tienes ahí es eso que se busca, ese cubito pológico, o es un estado trivial de estos de Andreev que puede ser de impostor, ¿no? Sí, por eso de andar por casa podemos decir que es el tema del nudo. Cuando tú tienes un nudo, para deshacer el nudo, tú tienes que acercar los extremos y hacer una serie de operaciones para desanudar. Pero si tienes un falso nudo, cuando tienes un falso nudo, solo tirando, eso lo hacen los magos, tirando…
Héctor Socas y Francis Villatoro concluyen una explicación sobre la dificultad de distinguir entre estados de Andreev y estados topológicos en el contexto de la computación cuántica, afirmando que han resuelto el problema para los oyentes.
Habla: Héctor SocasSignificado #2 · Palabras #1estados andréev deshacen el nudoestados topológicos cuestan trabajocomputación cuántica para oyentes…el nudo, tú tienes que acercar los extremos y hacer una serie de operaciones para desanudar. Pero si tienes un falso nudo, cuando tienes un falso nudo, solo tirando, eso lo hacen los magos, tirando de uno de los extremos logras que se deshaca el nudo. Entonces, con estados de Andrés deshaces el nudo fácilmente; con los estados topológicos, pues el nudo cuesta mucho trabajo deshacerlo. Exactamente. Bueno, pues yo creo que ya hemos deshecho el nudo de este problema de la computación cuántica para nuestros oyentes. Vamos aquí a hacer una pausita. Nosotros vamos a tomar un café; yo me voy a hacer un mate, ya les voy advirtiendo. Y volvemos enseguida con la cara B de este programa. Conocí a un chico que las tenía tatuadas: las ecuaciones de campo y creo que también la expresión del radio de Schwarzschild o algo así. Mariano Chernikov, un amigo también en común con José, tiene un tatuaje que es un diagrama de Penrose de un agujero negro…
Francis Villatoro continúa la discusión sobre estados topológicos, específicamente cubitos topológicos y su comportamiento a temperaturas extremadamente bajas (milikelvin). Menciona un artículo influyente de Microsoft liderado por Das Sarma.
Habla: Francis VillatoroSignificado #4 · Palabras #3cubitos topológicos milikelvinestados no topológicos tipo andrésartículo microsoft das sarmaartículo retirado nature microsoftestados de andreev replicación experimentaldatos experimentos dasarma naturaleza…ladeada y la sacudí un poco el mate para que se hiciera el huequito por arriba antes de echar el agua. Y tuviste actitudes; es cierto, con eso ganaste un par de puntos. Bueno, me despido. Muchas gracias. Hasta luego, José. Gracias por participar. Bueno, pues Continuamos con los estados topológicos. Seguimos con los cubitos topológicos, Francis. ¿Dónde nos habíamos quedado? Tenemos un ganuelo que tiene, en sus dos extremos, tiene, supuestamente, dos estados topológicos. Eso, pues, enfriado a temperaturas de milikelvin y, supuestamente, hay ciertas señales que indican la presencia de esos estados. El problema es que esas señales en general son difíciles de distinguir de los estados no topológicos de tipo Andrés, con lo que eso ha generado muchas dudas y el artículo más famoso, que fue un artículo de 2018 de gente de Microsoft, liderado por Das Sarma, que era el gran especialista mundial. en el campo, pues fue un artículo que tuvo que ser retirado. se publicó en Nature probablemente por el apoyo de Microsoft y se intentaron replicar los mismos resultados experimentales con la seguridad de que se estaba trabajando con estados de Andreev y se logró hacer entonces ya se empezó a profundizar la trastienda a través de Nature se pidió que Dasarma y su grupo hicieran público a los investigadores todos los datos de los experimentos suyos y se vio que ellos habían hecho un sesgo de selección. Habían realizado experimentos fallidos y experimentos no fallidos, supuestamente. Y entonces solamente habían puesto los no fallidos, en plan Millikan, en el artículo de Nature. Entonces hubo incluso gente que…
Francis Villatoro explica cómo diferenciar estados de Majorana de los estados de Andreev, señalando que la distinción reside en su naturaleza topológica y la observación del 'braiding'.
Habla: Francis VillatoroSignificado #3 · Palabras #2estados majorana y estados andreevdistinción topológica estados majoranabraiding como señal característicaobservación braiding en nanohilo…nuevo artículo que confía en que el nuevo jefe del equipo que trabaja en esto Chita Nayak, que vaya por buen camino. Entonces nos encontramos con que es muy difícil distinguir estos estados de Majorana, estos modos cero de Majorana, de los estados de Andreev. ¿Cómo se pueden distinguir? Pues si unos estados son topológicos y los otros son no topológicos, se pueden distinguir topológicamente. O sea, la señal característica que dirá, ya sí, ya lo hemos visto, hemos observado los estados de Majorana en un nanohilo será observar un comportamiento topológico. Por desgracia eso no es nada trivial, es extremadamente difícil. El comportamiento topológico que esperamos encontrar es lo que se llama el braiding, lo que se llama el trenzado de. los estados Si yo tengo dos nanohilos, en los extremos de un nanohilo tengo dos estados de mayorana conectados, en el otro nanohilo tengo dos estados de mayorana conectados Si yo ahora en mitad de ese nanohilo pongo un material superconductor, el mismo…
Francis Villatoro explica que demostrar el entrelazado de estados de Majorana sería una prueba definitiva, algo que ni siquiera Microsoft ha logrado y no afirma haber hecho.
Habla: Francis VillatoroSignificado #16 · Palabras #13estados de mayorana microsoft natureprueba definitiva estados de mayoranacomportamiento topológico prueba definitiva…lo muevo hasta ponerlo en abajo derecha y entonces es digamos trenzado; he hecho el braiding como si fueran dos cuerdecitas, tengo la cuerdecita arriba y abajo y al intercambiar los dos extremos de la derecha ha habido como una especie de enlazamiento. Demostrar eso será la prueba definitiva de que tienes estados de mayorana y eso nadie lo ha logrado probar nunca y el trabajo de la gente de Microsoft publicado en Nature y lo que parece que tienen y de lo que hablan es que eso lo intentarán algún día ni ellos en ningún lugar del hype han dicho lo hemos hecho no lo dicen en ningún sitio no quieren que les llamen mentirosos porque si lo dicen es mentira eso es realmente la prueba definitiva de topología de comportamiento topológico sin eso todo lo que se diga es cero patatero es hablar por hablar esa es la prueba ¿Qué es lo más próximo a lo que han hecho estos investigadores en el artículo de Nature? En el artículo de Nature, en lugar de tomar dos nanohilos conectados con una letra H en medio, lo que han hecho es, esto se llama un tetrón, un tetrón porque tiene cuatro…
Francis Villatoro explica que varias universidades y empresas privadas chinas han abandonado la investigación en ordenadores cuánticos topológicos, considerados una gran promesa debido a su potencial para eliminar la necesidad de algoritmos de corrección de errores.
Habla: Francis VillatoroSignificado #17 · Palabras #10ordenadores cuánticos topológicos chinapromesa eliminación algoritmos corrección erroresinvestigación empresas privadas chinas…sea, que no es una tecnología aplicada, sino es desarrollo y investigación. Sí, bueno, yo lo que digo es eso, que cerrarían la línea topológica de los ordenadores cuánticos. Sí, la cuántica, sí, sí. Hay varias universidades que han dejado de trabajar en este tipo de ordenadores, había varias empresas privadas chinas que estaban trabajando en esto, también que han dejado de trabajar en esto, y ahora mismo la línea de ordenadores cuánticos topológicos, que son como la gran promesa de El día que tengamos uno de este ordenador no necesitaremos algoritmos de corrección de errores, no necesitamos, esto será la octava maravilla, ¿no? Y le digo: si tú me demuestras un Qubit y me pones un tiempo de coherencia, solamente de un segundo, cuando las tecnologías superconductoras habituales tienen coherencia de microsegundos, pues yo me lo creo; es que yo digo: sí, Buana, faltaría más, un…