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Ordenador portátil validación superposición cuántica
Ep522: China a la Luna; Hexanitrógeno; Computación Cuántica; Espacios de Klein
4 de septiembre de 20256 momentos
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Francis Villatoro explica cómo investigadores chinos lograron la superposición cuántica en 2019 utilizando una ristra de fotones.
…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…
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 #18 · Palabras #13superposición cuántica fotonessistema lineal pulsos retrasadoscaminos posibles con retrasos…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 investigadores chinos lograron la superposición cuántica en 2019 utilizando una ristra de fotones.
Habla: Francis VillatoroSignificado #1 · Palabras #1superposición cuántica fotonesgrafo de acoplamientos complicadoacoplamiento fotones chinasuperposición cuántica fotones investigadores chinosventaja cuántica ristra de fotonesordenador portátil validación superposición cuántica…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…
Francis Villatoro explica cómo se detectan fotones comprimidos después de ponerlos en un estado cuántico de superposición, comparando la distribución resultante con la obtenida por Google.
Habla: Francis VillatoroSignificado #11 · Palabras #10fotones comprimidos estado cuánticodistribución gaussiana googledetección fotones superposición…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 #13 · 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 describe un método para verificar los resultados obtenidos con un ordenador cuántico, donde se espera una suma específica como confirmación.
Habla: Francis VillatoroSignificado #2ventaja cuántica llamada supremacía cuánticaresultados obtenidos verificables eventualmentealgoritmo ejecutado en ordenador cuánticoverificación de resultados ordenadores cuánticosalgoritmos tipo np verificación fácilacoplamientos aleatorios simulación clásicasuma esperada ordenador cuánticofotones en estados específicosverificación resultados ordenador cuánticoalgoritmos para verificar resultadoordenadores cuánticos francis villatorografo camino recorriendo puntosproblema con verificación de resultado…que decís, hay gente que argulla que sí, hay gente que no. Pero la otra crítica no la entiendo, porque la crítica de que esto no lo podemos comprobar, eso es una crítica que ya está dada; este problema ya está llamado a ser cuando uno plantea el problema. Es decir, cuando uno está planteando, yo quiero llegar a la ventaja cuántica, la vieja llamada supremacía cuántica. Bueno, en algún momento si seguís avanzando sabés que por definición vas a llegar a un momento donde uno puede comprobarlo. Pero fíjate, Gastón, aquí el punto clave es: si yo ejecuto en un ordenador cuántico un algoritmo, por ejemplo de tipo NP, que es muy costoso para encontrar la solución, pero en el que verificar la solución es muy fácil. Yo puedo verificar si el algoritmo cuántico ha ido bien; yo tengo que verificar la solución. Pero si yo ejecuto en este ordenador cuántico un algoritmo de este tipo, que los algoritmos que se están ejecutando ahora es generar básicamente ruido, es poner acoplamientos aleatorios, son acoplamientos con valores muy concretos, pero los pongo yo muy variados para que le cueste mucho trabajo a los que están simulando a nivel clásico. Entonces ahí, ¿cómo lo voy a comprobar? Tengo una manera de comprobarlo; no tengo una respuesta que me dé el ordenador cuántico: me diga he detectado estos fotones en estos estados y esto es lo que tenía que salir. Tenía que sumar 1024, a ver cuánto suma. Uy, suma 1024, está bien. Lo que necesitamos es eso; entonces ahí esa es la necesidad de problemas útiles cuando hablamos de problemas útiles, la Utilidad práctica de la ventaja cuántica, nos referimos a que se usen estos ordenadores con algoritmos que resuelvan un problema en el que yo pueda verificar el resultado. Que yo tenga una cierta idea, ¿no? Es decir, esto 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…
Francis Villatoro explica las dificultades para demostrar la ventaja de los ordenadores cuánticos en problemas prácticos debido a su limitado volumen cuántico.
Habla: Francis VillatoroSignificado #12ordenadores cuánticos problema prácticovolumen cuántico qubits limitadocoherencia en ordenadores cuánticos…Y ahora se publica, se ha publicado como la chita callando un artículo de Google realmente fascinante. Es de Google Quantum AI, digamos el Instituto de Intergencia Artificial y de Cuántica de Google y con colaboradores externos de varias universidades. Se han planteado, vamos a tratar de resolver un problema práctico. Entonces, para demostrar la ventaja en un problema práctico es muy difícil; es muy, muy difícil porque ahora mismo los ordenadores cuánticos tienen un volumen cuántico, es decir, el número de operaciones que pueden ejecutar sobre sus qubits, manteniendo la coherencia, es muy pequeño. Entonces yo puedo ejecutar, tengo muchos qubits pero puedo ejecutar muy pocas operaciones con ellos; entonces, chichinabo, no puedo ejecutar nada. Si yo con 300 qubits o con 100 qubits, con 100 qubits, si yo pudiera ejecutar 20 millones de operaciones, no va…