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Daniel MarínJuan Carlos GilFrancis VillatoroHéctor SocasGastón Giribetfotones comprimidos en interferómetrosincertidumbre heisenberg en experimentosdivisión de fotones en caminosfotones indistinguibles en interferómetroHeisenbergFrancis VillatoroAlberto ApariciDaniel MarínJiuzhangGoogleSycamoreOTOX
Fotones detectados interferómetro
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Francis Villatoro explica cómo se utilizan fotones comprimidos para experimentos en interferómetros, donde los fotones son divididos en múltiples caminos sin que se pueda determinar por cuál pasa cada uno.
…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…
Significado #1 · Palabras #3
Francis Villatoro explica cómo se utilizan fotones comprimidos para experimentos en interferómetros, donde los fotones son divididos en múltiples caminos sin que se pueda determinar por cuál pasa cada uno.
Habla: Francis VillatoroSignificado #1 · Palabras #3fotones comprimidos en interferómetrosincertidumbre heisenberg en experimentosdivisión de fotones en caminosfotones indistinguibles en interferómetro…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…
Francis Villatoro explica cómo se controla la ristra de fotones en un interferómetro mediante desfases programables para lograr el acoplamiento necesario.
Habla: Francis VillatoroSignificado #15 · Palabras #4desfases programables interferómetroristra de fotones ordenadores fotónicosacoplamiento fotones posiciones más adelanteordenador cuántico controlando acoplamientos…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…
Francis Villatoro explica que cualquier oyente puede simular el sistema óptico descrito y verificar la detección de hasta 14 fotones, aunque el diseño permite la entrada de más.
Habla: Francis VillatoroSignificado #9 · Palabras #13detección de fotones sistema ópticosimulación del sistema óptico francis villatorocomportamiento estadístico fotones programado…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…
Francis Villatoro describe un ordenador cuántico fotónico llamado Jiuzhang, comparándolo con el Sycamore de Google y explicando que solo Alberto Aparici y Daniel Marín saben pronunciar correctamente su nombre.
Habla: Francis VillatoroSignificado #5 · Palabras #1ordenador cuántico fotónico jiuzhangsycamore de google comparativafotones detectados interferómetroalgoritmo muestreo bosones gaussianosfotones comprimidos estado cuánticodistribución gaussiana googledetección fotones superposición…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 pronunciar estos nombres, pero bueno, esto es un ordenador cuántico como el americano de Google, el Sycamore. Entonces, esto fue un hito importante; de nuevo fue criticado, fue criticado por mucha gente que dijo: no han logrado la ventaja cuántica porque, claro, el algoritmo de muestreo de bosones gaussianos. Bosones gaussianos significa que son fotones comprimidos, con la técnica que He comentado antes, y muestreo es que lo que se hace al final es detectarlos. Yo, digamos, 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;…
Francis Villatoro reflexiona sobre la incertidumbre en la validación de los resultados obtenidos con un ordenador cuántico que utiliza fotones.
Habla: Francis VillatoroSignificado #11 · Palabras #2ordenador cuántico fotonesinterferómetro hasta 8176 modos ópticossuperposiciones interferómetro preparado 9000 modos…demasiado. Es demasiado, es una barbaridad. Entonces, bueno, lo que pasa es que claro, tenemos un resultado; tenemos un resultado que tiene buena pinta. Es un resultado muy sencillo: unas curvitas muy gaussianas, muy bonitas, pero ¿es correcto? No lo sabemos. Nunca vamos a saber si este ordenador que utiliza, o sea, detecta en detección tiene 3.050 fotones que el interferómetro se estima que llega a tener hasta 8.176 modos ópticos, que es lo que vamos a esas superposiciones que hay en el interferómetro y que está preparado para tener 16x16x16, es decir, unos 9.000, no sé cuánto, un poco más de 8.000 mil y pico modos. Entonces, el problema que tenemos con este tipo de simulaciones es que es un algoritmo que sirve para poco, sirve para poco, y no podemos verificarlo cuando lo hacemos para una cosa como esta, que básicamente es que los acoplamientos que yo meto con los…
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 VillatoroPalabras #6operadores 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 VillatoroSignificado #20 · Palabras #7operador 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…