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María RibesAlberto ApariciGastón GiribetFrancis VillatoroHéctor Socasordenador cuántico diseño ignacio ciudadpeter zeller e impulso a españaprimer diseño ordenador cuántico 1995átomos atrapados campos magnéticosqubits niveles atómicos seleccionablespuertas lógicas bits cuánticosignacio ciudad austria instituto masplanordenadores cuánticos premio nobelPeter ZellerIgnacio CiudadJuan Ignacio CiracEspañaAustriaAlemaniaInstituto Max Planck de Física CuánticaQCDTetrisAlberto Apariciiones de calcio 40efecto SimanFrancis VillatoroS5/2Richard Feynmanpremio NobelDavid DeutschPeter ShoreCirocSeller
Ordenador cuántico diseño Ignacio Ciudad
Con
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Francis Villatoro explica que el trabajo de Peter Zeller e Ignacio Ciudad es relevante para España, ya que podría impulsar avances significativos.
…el que el grupo de investigación en el que Ignacio Cirac, Juan Ignacio Cirac, realizó una contribución importante en 1995 que posiblemente, bueno, le ha puesto ya en la lista, en la antesala del premio Nobel, posiblemente le dé un premio Nobel a ambos, ¿vale? O sea, que lo que hagan Peter Seller y lo que haga Ignacio Ciudad es algo noticiable para todos los españoles, porque todos estamos deseando que sean cosas que motoricen, ¿no?, que permitan dar ese salto entre la situación actual, que es una situación parada, en la que Peter Seller y Ignacio Ciudad, Nacho, lo que propusieron en 1995 fue el primer diseño de lo que podía ser un ordenador cuántico. Y plantearon un conjunto de átomos atrapados en unos campos magnéticos y con microondas acceder a esos átomos que se comportaban como qubits Porque tenían dos niveles atómicos que se seleccionaban de manera adecuada Esto era un trabajo básicamente teórico y plantearon ellos cómo se podían implementar puertas lógicas, es decir, operaciones sobre esos bits cuánticos en estos átomos atrapados y eso es una propuesta completamente teórica que a Ignacio no se le hubiera ocurrido nunca quedándose en Madrid pero que se le pudo ocurrir yéndose a Austria y que lo que logró en Austria fue tan relevante que acabó en Alemania en director de un instituto de Masplan de física cuántica y está considerado uno de los grandes padres de los ordenadores cuánticos y está ahí en la antesala del premio Nobel. Eso es un resultado muy importante. Entonces, el gran problema que tiene este premio Nobel para Sirac y para... ¿Sale? Sola Oye Pues es que el premio Nobel a los ordenadores cuánticos será recibido por la tecnología, digamos, que venza Hay muchas tecnologías…
Significado #10 · Palabras #1
Francis Villatoro explica que el trabajo de Peter Zeller e Ignacio Ciudad es relevante para España, ya que podría impulsar avances significativos.
Habla: Francis VillatoroSignificado #10 · Palabras #1ordenador cuántico diseño ignacio ciudadpeter zeller e impulso a españaprimer diseño ordenador cuántico 1995átomos atrapados campos magnéticosqubits niveles atómicos seleccionablespuertas lógicas bits cuánticosignacio ciudad austria instituto masplanordenadores cuánticos premio nobel…el que el grupo de investigación en el que Ignacio Cirac, Juan Ignacio Cirac, realizó una contribución importante en 1995 que posiblemente, bueno, le ha puesto ya en la lista, en la antesala del premio Nobel, posiblemente le dé un premio Nobel a ambos, ¿vale? O sea, que lo que hagan Peter Seller y lo que haga Ignacio Ciudad es algo noticiable para todos los españoles, porque todos estamos deseando que sean cosas que motoricen, ¿no?, que permitan dar ese salto entre la situación actual, que es una situación parada, en la que Peter Seller y Ignacio Ciudad, Nacho, lo que propusieron en 1995 fue el primer diseño de lo que podía ser un ordenador cuántico. Y plantearon un conjunto de átomos atrapados en unos campos magnéticos y con microondas acceder a esos átomos que se comportaban como qubits Porque tenían dos niveles atómicos que se seleccionaban de manera adecuada Esto era un trabajo básicamente teórico y plantearon ellos cómo se podían implementar puertas lógicas, es decir, operaciones sobre esos bits cuánticos en estos átomos atrapados y eso es una propuesta completamente teórica que a Ignacio no se le hubiera ocurrido nunca quedándose en Madrid pero que se le pudo ocurrir yéndose a Austria y que lo que logró en Austria fue tan relevante que acabó en Alemania en director de un instituto de Masplan de física cuántica y está considerado uno de los grandes padres de los ordenadores cuánticos y está ahí en la antesala del premio Nobel. Eso es un resultado muy importante. Entonces, el gran problema que tiene este premio Nobel para Sirac y para... ¿Sale? Sola Oye Pues es que el premio Nobel a los ordenadores cuánticos será recibido por la tecnología, digamos, que venza Hay muchas tecnologías…
Alberto Aparici explica la diferencia entre un ordenador cuántico general y un simulador cuántico especializado, destacando que los simuladores están diseñados para simular sistemas físicos específicos como la cromodinámica cuántica (QCD).
Habla: Alberto ApariciSignificado #17 · Palabras #3simulación cromodinámica cuánticaordenadores cuánticos y richard feynmanteorías gauge en dos dimensionesdavid deutsch máquina turing cuánticapeter shore contribuciones noventaciroc y seller trabajo actualsimular teorías gauge electrodinámica cuánticateoría qcd interacción quarks gluonessimulador cuántico especializado qcdarquitectura tuneada para simular qcdsistema cuántico compatible con qcdinformación sobre el interior de un protón…¿qué pasa? pues que Feynman se dio cuenta de un pequeñito detalle cuando hizo dos cuentas de servilletas que es que un ordenador con un millón de procesadores no sirve absolutamente para nada en la simulación Simulación por ordenador de la cromodinética cuántica, de la física, de la interacción entre cuadros y gluones que explica la masa del protón, ¿no? Eso es una máquina absolutamente ridícula para lo que realmente queremos resolver. Francis, en ese momento estábamos hablando de un ordenador clásico, no estaban pensando en nada, en un ordenador de... Entonces lo que plantea Richard Feynman es, ah, pero hay una solución, la máquina de mi hijo nunca va a poder ayudarme a mí como físico en resolver este problema, pero ¿y si esa máquina fuera cuántica? Y entonces escribió un largo artículo hablando de qué propiedades tenía que tener un ordenador cuántico para que fuera útil para resolver la simulación de teorías gays, de teorías de este tipo Bien, pues ese campo, que es el campo en el que emergió la idea de los ordenadores cuánticos y que motorizó a que varios investigadores, entre ellos David Deutsch que es el padre de la máquina de Turing cuántica y mucho más tarde Peter Shore, hicieran las grandes contribuciones de los noventa que llevaron al trabajo de Firat y Zeller es el trabajo en el que están ahora mismo trabajando Ciroc y Seller. Tratar de desarrollar ordenadores cuánticos capaces de simular teorías gays, teorías como la electrodinámica cuántica, la teoría de los fotones y los electrones, o teorías como la teoría QCD, la teoría que explica la interacción entre quarks y gluones. Si me dejas, Francis, déjame que haga una muy breve precisión. La diferencia entre, digamos, un ordenador cuántico como se suele imaginar y esto, un simulador, es que la idea de un ordenador es que tú le puedes meter un programa Cualquiera a ese ordenador y ese ordenador te ejecuta el programa y hace lo que sea. O sea, simula esta habitación o el tiempo meteorológico o el Tetris o lo que sea, ¿vale? Pero un simulador, en cambio, es una cosa que sirve solo para simular un cierto sistema físico que su arquitectura está más o menos tuneada para simular esta cosa. Entonces, cuando hablamos de simular QCD, estamos hablando de coger un sistema cuántico cuyas características cuánticas sean compatibles con las cosas que ocurren en QCD y organizar ese sistema cuántico de manera que eso no es el interior de un protón, pero me va a dar mi información sobre qué ocurre en el interior de un protón. La diferencia en un simulador es más limitado en ese sentido, pero a cambio puede ser muy poderoso para la cosa concreta que tú quieres estudiar Entonces, ¿qué pretendemos simular? Porque se llama la teoría gauge en el retículo, la Latice Gage Theory Ahí están trabajando, repito, tanto CERAC como Zeller Zeller ahora ha publicado un resultado que ha llamado la atención de mucha…
Francis Villatoro explica cómo se ha construido un pequeño ordenador cuántico utilizando átomos de calcio, específicamente iones de calcio 40.
Habla: Francis VillatoroSignificado #3ordenador cuántico con iones calcioefecto siman en iones de calcio 40átomos distintos en retículo…los pozones gauge, estados de ocupación de cero fotones, un fotón, dos fotón, tres fotón, cuatro fotón, cinco fotones y para otros, para los electrones, puedo obtener una codificación de tipo cúbit, ocupado o no ocupado. ¿En el mismo átomo o con dos átomos? Con átomos distintos. Cada punto del retículo tiene átomos distintos asociados. Eso es lo que han hecho: han construido un pequeño ordenador cuántico físicamente con átomos de calcio, son iones de calcio 40, que excitados con un campo magnético ciertos niveles electrónicos se desdoblan, se llama el efecto Siman, y tú tienes un desdoblado que se puede clasificar: los números de niveles de energía, que te aparecen cuando aplicas el campo magnético, se clasifican igual que los niveles atómicos, en S, D, P, etc. Entonces, los estados S son estados que tienen dos posibles estados; en…
Francis Villatoro explica cómo se ha simulado un fotón con cinco niveles y cuatro fermiones utilizando qubits en un ordenador cuántico de juguete.
Habla: Francis VillatoroSignificado #11simulación fotón con qubitsordenador cuántico juguete teoría gaugefotón niveles fermiones qubitsestados de cinco medios francis villatoro…S1 medio, que tiene dos niveles, y un estado de 5 medios, que tiene seis niveles. 5 medios, menos 3 medios, menos 5 medios, menos 3 medios, menos 1 medio, 1 medio, 3 medios, 5 medios, 6 niveles pues han utilizado para representar unos modelos extremadamente. De juguete de ordenador cuántico que simula una teoría gauge; en concreto, han simulado un fotón con 5 niveles y 4 fermiones con 4 qubits. Y el fotón con los cinco niveles se han utilizado estos estados de cinco medios. Fijaros que los estados de cinco medios, hemos dicho que son seis, y estoy usando cinco de ellos. ¿Por qué? Porque el sexto lo voy a utilizar como unidad de los qubits. O sea, es un nivel: el nivel menos un medio del estado de cinco medios lo asocio al nivel menos un medio del estado S medios. Esto parece un poco lío, pero eso te separa los niveles del…
Francis Villatoro explica cómo la verificación de simulaciones por ordenador podría ser una aplicación clave para ordenadores cuánticos basados en iones atrapados y diferenciar esta tecnología de otras.
Habla: Francis VillatoroSignificado #16ordenadores cuánticos iones atrapadosverificación simulaciones ordenador cuánticopremio nobel tecnología iones atrapados…de problemas que tienen, pues imaginaros, 5x5x5, 125 estados, ¿vale? Eso un teléfono móvil lo simula trivialmente. Pero eso tiene una ventaja: lo han implementado físicamente en laboratorio y han comprobado que el resultado físico coincide perfectamente. Con el resultado simulado por ordenador, con lo que verifican que la tecnología funciona. Para el futuro es que esto podría ser la gran aplicación de los ordenadores cuánticos basados en iones atrapados, que los diferencie, o sea, su nicho tecnológico y que los diferencie de otras tecnologías y que, gracias a eso, pues ellos no lo dicen, pero lo digo yo, puede que les den el premio Nobel. Para que veáis hasta qué punto esto es algo de juguete de verdad, no es solo porque hay un número ridículo de estados posibles, ridículamente bajo, quiero decir, sino que las propias teorías gauge en 2D, o sea, las teorías gauge en un tablero ajedrez,…