Búsqueda · 20 momentos en 9 episodios
María RibesFrancis VillatoroHéctor Socasparapartículas cuasipartículas no localesinvestigadores wan y hazard universidad ricepartículas bail en fermionescuerdas de fermi conectan estadoscuasipartículas no locales robertsfermión bail no dirac o majoranacuatipartícula robusta computación cuánticacuerda completa requiere mucha energíapartículita de weill perturbación localcadena de estado destruye cuerdaqubits implementados en ordenadores cuánticosestados de tipo cuerda propuesta wann hazardparapartículas conectadas por estados cuerdamatrices grupo de permutacionesestados topológicos materialesbread computing alternativaanudar cuerdas estados topológicosWannHazardNatureFrancis VillatoroRobertspartículas de tipo Bailfermión de Diracfermión de MajoranaBREADSPauliGreenHaagDoblikerFrancesco TopánArcaizWanUniversidad de Riceteorema no-go de Dobliker, HaadWeillMaríaHéctor SocasCoffee Break: Señal y Ruidocadena de Estados
Parapartículas conectadas por Estados cuerda
Con
0:000:301:001:302:002:303:003:34
Francis Villatoro explica cómo la robustez observada en ciertos estados de tipo cuerda podría ser útil para implementar qubits en ordenadores cuánticos, basándose en una propuesta teórica de Wann y Hazard publicada en Nature.
…una asimetría, pues yo puedo tener máximos y mínimos en esa estructura de bandas asimétricos y, por lo tanto, los estados que corresponden en la banda de valencia o de conducción a esas asimetrías son cuasi partículas de tipo electrón distinguibles entre sí. Entonces lo que nos plantean estos dos investigadores, Wan y Hazard, que son de la Universidad de Rice en Estados Unidos y que han publicado en Nature un artículo teórico, que esto es algo realmente fascinante; se publica un artículo teórico al año en Nature, o menos de al año, es que si proponemos que estas parapartículas son cuasipartículas no locales, entonces evadimos el teorema no-go de Dobliker, Haad. Y Roberts. Y se dice, ¡qué maravilla! Esto es observable, ¿dónde? Potencialmente observable, obviamente, en medios materiales. ¿Qué es una partícula cuasi local? ¿Qué es una cuasi partícula no local? Pues básicamente una cuerda, imaginemos una cuerda; hay varios estados, por ejemplo las cuerdas de Fermi o las líneas de Fermi que son diferentes materiales que conectan ciertos estados, por ejemplo las partículas de tipo Bail. Las partículas de tipo Bail son un tipo de fermión que no es un fermión de Dirac o de Majorana sino que es un fermión de Bail y necesariamente tienen que estar conectados, van por parejas y tienen que estar conectados y se interpretan como que están conectados por una especie de cuerda y son los extremos de la cuerda. Entonces, esa partícula es muy robusta a nivel de computación cuántica etcétera, porque si yo quiero destruir la cuatipartícula, tengo que destruir la cuerda completa, lo que requiere mucha energía. Es un estado, digamos, encadenado; tengo una cadenita de cosas que van cambiando y lo que yo llamo partículas son lo que hay en los extremos de esa cuerda. Cualquier perturbación de uno de los extremos, es decir, de esa partículita de Weill que tengo en el extremo, es una perturbación local, no destruye la cuerda completa. Puede mover ese extremo de la cuerda, puede alterarlo, pero para destruir la cuerda completa requiere mucha más energía porque tengo que destruir toda la cadena de estado. Eso implica una robustez que implica que se cree que es una robustez que puede ser útil en ordenadores cuánticos para implementar cubils, a nivel teórico se puede hacer, etc. Por lo que nos plantean Wann y Hazard en Nature es que es posible que haya materiales en los que este tipo de estados de tipo cuerda sean estados que conecten parapartículas. Que yo tenga una parapartícula en un extremo y una parapartícula en el otro extremo. Eso es lo que ellos nos plantean. El artículo es fundamentalmente teórico; la matemática no es muy complicada. Estas matrices que hacen el intercambio entre partículas en el vector, en la lista de funciones de onda que me describe mi sistema de múltiples partículas, son matrices que son representaciones lineales del grupo de permutaciones. Eso es un grupo muy estudiado y está conectado con los BREADS; son como estados topológicos en ciertos materiales que se comportan como cuerdas y que yo puedo como anudar y puedo jugar con ellas. Y eso también se ha planteado: el BREAD Computing es muy famoso como alternativa a, son como, no recuerdo cómo traducían al español los BREADS, BREAD. Pero en cualquier caso, es una matemática relativamente sencilla y entonces el artículo, ¿qué aporta? Bueno, ellos enviaron el artículo a Nature y los revisores le dijeron, pues tu modelo es un modelo básicamente de objetos bidimensionales, planteame un modelo de objetos bidimensionales y construyeme una formulación de…
Significado #1 · Palabras #1
Francis Villatoro explica cómo se puede demostrar matemáticamente que las partículas descritas por una parastadística son fermiones o bosones si son objetos locales.
Habla: Francis VillatoroSignificado #15 · Palabras #6parastadística partículas fermiones bosonespauli señor green teoremaparapartículas objetos localesbosón masivo spin 1función de onda parapartícula componentes…una serie, un artículo numerado con varios artículos en 71, 72 y 74, de Dobliker, Haag y Roberts. Haag es uno de los padres de la teoría cuántica axiomática de Campos, es uno de los grandes genios de esa rama de la física y matemática de la década de los 60. Y ellos tienen un teorema no go, que dice: tenía razón Pauli, señor Green se siente, pero si esas parapartículas, esas partículas descritas por una parastadística, son locales, son objetos locales, se puede demostrar matemáticamente que esas partículas en realidad o son fermiones o son bosones. Los estados de la parapartícula, la parapartícula pues en lugar de tener, si el bosón masivo de spin 1 tiene 3 componentes, pues la parapartícula masiva pues tiene un cierto número de componentes: las hay con 4 componentes, las hay con 5, las hay con 6, las hay con 7, o sea, depende de las matrices que tú pongas, de las componentes que tú pongas en tu función de onda. Entonces, lo que demostraron es que si esas partículas son locales, y obligatoriamente, si van a ser partículas físicas tipo electrón, etc., obligatoriamente tienen que ser objetos locales, tienen que ser objetos que estén en un cierto lugar, en cierto lugar…
Francis Villatoro explica cómo la robustez observada en ciertos estados de tipo cuerda podría ser útil para implementar qubits en ordenadores cuánticos, basándose en una propuesta teórica de Wann y Hazard publicada en Nature.
Habla: Francis VillatoroSignificado #1 · Palabras #1parapartículas cuasipartículas no localesinvestigadores wan y hazard universidad ricepartículas bail en fermionescuerdas de fermi conectan estadoscuasipartículas no locales robertsfermión bail no dirac o majoranacuatipartícula robusta computación cuánticacuerda completa requiere mucha energíapartículita de weill perturbación localcadena de estado destruye cuerdaqubits implementados en ordenadores cuánticosestados de tipo cuerda propuesta wann hazardparapartículas conectadas por estados cuerdamatrices grupo de permutacionesestados topológicos materialesbread computing alternativaanudar cuerdas estados topológicos…una asimetría, pues yo puedo tener máximos y mínimos en esa estructura de bandas asimétricos y, por lo tanto, los estados que corresponden en la banda de valencia o de conducción a esas asimetrías son cuasi partículas de tipo electrón distinguibles entre sí. Entonces lo que nos plantean estos dos investigadores, Wan y Hazard, que son de la Universidad de Rice en Estados Unidos y que han publicado en Nature un artículo teórico, que esto es algo realmente fascinante; se publica un artículo teórico al año en Nature, o menos de al año, es que si proponemos que estas parapartículas son cuasipartículas no locales, entonces evadimos el teorema no-go de Dobliker, Haad. Y Roberts. Y se dice, ¡qué maravilla! Esto es observable, ¿dónde? Potencialmente observable, obviamente, en medios materiales. ¿Qué es una partícula cuasi local? ¿Qué es una cuasi partícula no local? Pues básicamente una cuerda, imaginemos una cuerda; hay varios estados, por ejemplo las cuerdas de Fermi o las líneas de Fermi que son diferentes materiales que conectan ciertos estados, por ejemplo las partículas de tipo Bail. Las partículas de tipo Bail son un tipo de fermión que no es un fermión de Dirac o de Majorana sino que es un fermión de Bail y necesariamente tienen que estar conectados, van por parejas y tienen que estar conectados y se interpretan como que están conectados por una especie de cuerda y son los extremos de la cuerda. Entonces, esa partícula es muy robusta a nivel de computación cuántica etcétera, porque si yo quiero destruir la cuatipartícula, tengo que destruir la cuerda completa, lo que requiere mucha energía. Es un estado, digamos, encadenado; tengo una cadenita de cosas que van cambiando y lo que yo llamo partículas son lo que hay en los extremos de esa cuerda. Cualquier perturbación de uno de los extremos, es decir, de esa partículita de Weill que tengo en el extremo, es una perturbación local, no destruye la cuerda completa. Puede mover ese extremo de la cuerda, puede alterarlo, pero para destruir la cuerda completa requiere mucha más energía porque tengo que destruir toda la cadena de estado. Eso implica una robustez que implica que se cree que es una robustez que puede ser útil en ordenadores cuánticos para implementar cubils, a nivel teórico se puede hacer, etc. Por lo que nos plantean Wann y Hazard en Nature es que es posible que haya materiales en los que este tipo de estados de tipo cuerda sean estados que conecten parapartículas. Que yo tenga una parapartícula en un extremo y una parapartícula en el otro extremo. Eso es lo que ellos nos plantean. El artículo es fundamentalmente teórico; la matemática no es muy complicada. Estas matrices que hacen el intercambio entre partículas en el vector, en la lista de funciones de onda que me describe mi sistema de múltiples partículas, son matrices que son representaciones lineales del grupo de permutaciones. Eso es un grupo muy estudiado y está conectado con los BREADS; son como estados topológicos en ciertos materiales que se comportan como cuerdas y que yo puedo como anudar y puedo jugar con ellas. Y eso también se ha planteado: el BREAD Computing es muy famoso como alternativa a, son como, no recuerdo cómo traducían al español los BREADS, BREAD. Pero en cualquier caso, es una matemática relativamente sencilla y entonces el artículo, ¿qué aporta? Bueno, ellos enviaron el artículo a Nature y los revisores le dijeron, pues tu modelo es un modelo básicamente de objetos bidimensionales, planteame un modelo de objetos bidimensionales y construyeme una formulación de…
Francis Villatoro explica cómo investigadores han propuesto una opción para facilitar la observación experimental de parapartículas, utilizando un modelo simplificado de matriz de spines con solución exacta.
Habla: Francis VillatoroPalabras #4estadística cuántica operadores localesoperadores aniquilación creación partículashamiltoniano local describe la cuerdaextremos de la cadena no localesmatriz de spines solución exactaparapartículas modelo simplificadofísicos experimentales observacionales soluciones exactasmaterial magnético spinet estado anormal…parapartículas que tiene la gran ventaja de que aunque las cuasipartículas son no locales, la física, la dinámica, la describe por un hamiltoniano, si ese hamiltoniano es no local, eso es imposible de realizar, ¿vale? Si el hamiltoniano es no local, olvídate. Han logrado poner una nueva estadística cuántica, una nueva manera de cuantizar esos estados con operadores de creación de partículas, aniquilación de partículas, que cuentan el número de partículas en cada uno de sus estados, que permite construir operadores locales. Hay unos operadores que son producto de operadores de aniquilación y creación de partículas, que resulta que estos productos, aunque individualmente esos factores son no locales, el producto es local, con lo que te permite construir un hamiltoniano local, con lo que te dice: es posible que esto exista en la naturaleza, pues no solo hay hamiltonianos locales, pero yo te puedo construir un hamiltoniano local, aunque ese hamiltoniano local está describiendo la cuerda, la cadena de Estados. Pero lo relevante de la cadena son los extremos y los extremos son no locales. Entonces ellos han planteado esa opción y ponen un ejemplo de juguete extremadamente elemental. Es una especie de matriz de spines que tiene solución exacta y entonces han hecho la versión con parapartículas. En lugar de poner pequeños spines, un modelo de spines, pues han puesto una partícula en cada estado y logran la solución exacta, con lo que eso facilita la vida a los físicos experimentales observacionales porque tienen soluciones exactas de ese pequeño modelo en 2D que les van a permitir conocer cuáles son los posibles indicios observacionales que diferencian un estado normal en un material magnético con spinet de lo que sería un estado, entre comillas, anormal basado en parapartículas. Entonces un artículo en ese sentido interesante, por supuesto el artículo tiene su parte especulativa, probablemente para generar eco mediático; dicen al final, bueno y no descartamos que en teoría cuántica de campos puedan existir también para partículas.…
Francis Villatoro explica cómo ciertos estados de tipo cuerda podrían distinguirse como asociados a partículas o no, basándose en un artículo reciente de Francesco Topán.
Habla: Francis VillatoroSignificado #6 · Palabras #10estados cuerda partícula francisco topánhamiltoneros locales estados intermediosdiferencias estados tipo cuerda…su parte especulativa, probablemente para generar eco mediático; dicen al final, bueno y no descartamos que en teoría cuántica de campos puedan existir también para partículas. Esto es un pegote que han puesto ahí porque eso no tiene ni pie ni cabeza, ¿vale? Para darse bombo y de que también... Pero en este caso, lo interesante es que en ciertos materiales podría llegar algún día a distinguirse si ciertos estados de tipo cuerda, que tengo estados tipo partícula a pares conectados por una especie como de cadenita de estados intermedios, son estándares asociados a partículas de baile, etc. o son estados asociados para partículas. Y eso nos lo plantea un artículo que se ha publicado en Arcaiz reciente de un tal Francesco Topán, que nos plantea en 20 páginas, nos discute cómo podrían ser esas pequeñas diferencias. Son difíciles de ver; son muy difíciles de ver, así que no se puede anticipar que en las próximas décadas quizás se necesiten más de una década de investigación experimental para lograr observar, pero a priori nada lo impide. Dado que los hamiltoneros son locales, nada impide que en Un sistema de cuasipartículas, en un material adecuado, no sabemos cuál, no sabemos qué propiedad tiene que tener, etc. Eso habrá que estudiar en los próximos años, se puedan llegar a observar este tipo de parapartículas. Entonces es un tema muy interesante,…
Héctor Socas concluye una discusión sobre agujeros negros estelares y procesos a menor escala, agradeciendo a Francis Villatoro por la conversación y mencionando la presencia de María.
Habla: Héctor SocasPalabras #9agujeros negros estelaresconversación con francis villatoropresencia de maría en el programa…más pequeñito por un factor de un millón y simplemente es el motor; en vez de ser un agujero negro supermasivo de millones de masas solares, es un agujero negro estelar de unas pocas masas solares, pero se dan los mismos procesos, solo que a menor escala. Bueno, pues yo creo que con esto lo dejamos porque estamos a punto de batir un récord de longitud y tampoco se trata de eso ahora. Estamos ya para esto, Francis: un placer, me lo he pasado muy bien, gracias. Gracias, muy bien; sí, hemos estado muy bien acompañados de María y hablando de cosas tan exóticas como las parapartículas. Parapartículas, genial; pues la semana que viene más y rescatamos. Los exitones, ¿vale? Y dejamos, nos planificamos la semana que viene para dejar más tiempo para preguntas y me voy a guardar esta lista de las de hoy y vamos a rescatar algunas de las de aquí, ¿vale? Para la semana que viene. Venga, un abrazo, pórtense bien,…