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Fotón Qubit dos caminos
Con
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Francis Villatoro explica el concepto de operadores OTOX como una analogía con un interferómetro cuántico, utilizando la imagen de un fotón que se divide en dos caminos donde se aplican operaciones.
…de los 60, como en el 1967, 68, para simular superconductores de baja temperatura para entenderlos bien a nivel cuántico, ver sus propiedades y los OTOC se han usado desde entonces, imaginaros, infinidad de artículos que se han publicado sobre el tema. Claro, los OTOX son operadores que son continuos, básicamente la idea es un interferómetro, ¿vale? Yo tengo una; imaginaros un fotón, que no sé si era un qubit, se aproximará por un qubit, que puede ir por dos caminos, en cada uno de estos caminos yo aplico una operación sobre este qubit y después uno, los dos caminos de nuevo en un punto común. Esto es un interferómetro: separo y uno aquí separo, opero en cada camino y uno y opero al resultado. Bueno, pues este operador en tiempo es, por lo mismo explicado así, es un OTOC. El OTOC requiere pues que el operador de evolución, yo aplique el operador de evolución, se debe usar el formalismo de Heisenberg, en el que la función de onda es estática;…
Significado #1 · Palabras #1
Francis Villatoro explica cómo se crea un estado de superposición cuántica con fotones, describiendo un sistema lineal donde los pulsos se dividen en múltiples caminos con retrasos.
Habla: Francis VillatoroSignificado #2 · Palabras #8fotones comprimidos en interferómetrosincertidumbre heisenberg en experimentosdivisión de fotones en caminosfotones indistinguibles en interferómetrosuperposición cuántica fotonessistema lineal pulsos retrasadoscaminos posibles con retrasos…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 un interferómetro, en el 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…
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 #7 · Palabras #15superposición cuántica fotonesgrafo de acoplamientos complicadoacoplamiento fotones china…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…
Francis Villatoro explica cómo investigadores chinos han logrado aumentar significativamente el número de fotones utilizados en sus experimentos, llegando a 3050, lo que equivaldría a unos 3000 qubits.
Habla: Francis VillatoroSignificado #6fotones chinos equivalentes a 3000 qubitssimulación óptica lineal con algoritmos clásicossuperordenadores simulan hasta 200 fotoneslaboratorio verifica experimentos con superordenador chino…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 el concepto de operadores OTOX como una analogía con un interferómetro cuántico, utilizando la imagen de un fotón que se divide en dos caminos donde se aplican operaciones.
Habla: Francis VillatoroSignificado #1 · Palabras #1operadores otox interferómetro cuánticofotón qubit dos caminosqubit operaciones en caminos…de los 60, como en el 1967, 68, para simular superconductores de baja temperatura para entenderlos bien a nivel cuántico, ver sus propiedades y los OTOC se han usado desde entonces, imaginaros, infinidad de artículos que se han publicado sobre el tema. Claro, los OTOX son operadores que son continuos, básicamente la idea es un interferómetro, ¿vale? Yo tengo una; imaginaros un fotón, que no sé si era un qubit, se aproximará por un qubit, que puede ir por dos caminos, en cada uno de estos caminos yo aplico una operación sobre este qubit y después uno, los dos caminos de nuevo en un punto común. Esto es un interferómetro: separo y uno aquí separo, opero en cada camino y uno y opero al resultado. Bueno, pues este operador en tiempo es, por lo mismo explicado así, es un OTOC. El OTOC requiere pues que el operador de evolución, yo aplique el operador de evolución, se debe usar el formalismo de Heisenberg, en el que la función de onda es estática;…
Francis Villatoro explica cómo Google está replanteando su enfoque en la computación cuántica, proponiendo un operador múltiple para simular sistemas físicos.
Habla: Francis VillatoroPalabras #10operador múltiple google computación cuánticainterferómetro doble camino fotónsimulación sistemas físicos operador…OTTOC es clave en muchas simulaciones de muchos sistemas físicos, cuánticos, usando ordenadores cuánticos, pero con un operador Otock no me muestra ventaja cuántica, entonces lo que se plantean los de Google es hacer lo que se llama un operador múltiple, un Otock múltiple o lo que sería en un interferómetro un doble camino. Yo separo el fotón por dos caminos, aplico la operación, los vuelvo a unir pero en lugar de aplicar la operación que viene después los vuelvo para atrás, hago que den una vuelta, una doble vuelta en el interferómetro, hago que vuelvan para atrás, vuelven a recibir la operación B y vuelven; es decir, que es como un interferómetro doble en el que yo repitiera el interferómetro dos veces. Eso sería un Oto2, yo puedo hacer el OtoK, repetirlo K veces, tres veces, cinco veces, etc. Claro, el OTOK doble es bastante más complicado porque requiere muchas más puertas lógicas; requiere muchas más operaciones cuánticas; requiere cientos de operaciones…
Juan Carlos Gil y Francis Villatoro discuten sobre la duración de los qubits, mencionando ejemplos como qubits basados en átomos atrapados o spin nuclear en diamante, y cómo estos pueden tener duraciones de segundos o incluso minutos.
Habla: Juan Carlos GilSignificado #18qubits átomos atrapados segundosspin nuclear diamante minutosvacantes nitrógeno diamante qubitsqubits luz acción minutos…que es un tema del que se hablará mucho cuando se publique en la revista. Lo he comentado aquí un poco por encima; habría muchos detalles que se podían comentar, pero bueno, si queréis preguntarle alguna cosita o algo. Has dicho que necesitaríamos tiempos de Coherencia mucho más largos, ya tenemos qubits que son menos, menos número, pero sí tienen hasta segundos, ¿no? Y unos atrapados o spin nuclear se podría, claro, claro, en diamante, en diamante, con vacantes de nitrógeno en diamante, tú consigues qubits de luz de acción de minutos. El problema es que, ¿qué cubit más maravilloso? Sí, más maravilloso; pero pon tres y ahora ejecuta cosas entre los tres. Esto es muy difícil, muy muy difícil, o sea, y los algoritmos para hacerlo alteran los propios cubits y hacen que no mantengan su estado coherente, entonces todo eso todavía no se ha…