Q

Non si prosegua l'azione secondo un piano.

Month: juny, 2008

Wojciech Zurek: Decoherence and Beyond

L’altre dia vaig escriure un breu resum de les classes de la Barbara Terhal sobre Fault Tolerant Quantum Computation dins la Michigan Quantum Summer School. Com deia, també van ser molt interessants les classes d’en Wojciech Zurek sobre Decoherència. La veritat és que ja venia força ben predisposat per a les seves classes. Zurek és el responsable, junt amb Wooters, del no-cloning theorem (es necessita subscripció) segons el qual és impossible copiar un estat quàntic desconegut.

Anem al gra. La setmana passada Zurek va donar tres classes amb el títol Decoherence and Beyond. La decoherència en un sistema quàntic és el procés en el qual el sistema interacciona amb el seu entorn, de manera que el seu estat esdevé mescla. D’aquesta manera, la “igualtat” en les superposicions quàntiques només és certa per a sistemes aïllats. Quan interacciona amb el medi, en canvi, cal considerar l’estabilitat.

La decoherència es pot veure com una mesura que fa l’entorn sobre el sistema. Quan existeix algun procés de decoherència, les correlacions clàssiques es mantenen però l’entanglement desapareix. Si el nostre sistema venia descrit per una matriu densitat, només els elements diagonals sobreviuen, mentres que els altres tendeixen a zero. És a dir, fa que l’estat esdevingui més mescla.

Hi ha uns estats, però, que quan interaccionen amb l’entron no s’hi entrellacen, no queden pertorbats. Són els estats punter (pointer states). Les correlacions amb ells queden preservades encara que el sistema interaccioni amb l’entorn.

Els estats punters, doncs, poden sobreviure a decoherència. Però segueixen sent estats quàntics, i per tant són perturbats per una mesura directa. Són només “informació”, no existeixen realment. I això porta al que Zurek explicava com a Quantum Darwinism, Darwinisme Quàntic. Què és doncs el que fa que els estats macroscòpics siguin fàcils de trobar, el que permet un estat objectiu? Que molts observadors poden estar d’acord amb els seus resultats. En el Darwinisme Quàntic, utilitzem l’entron com un canal per mesura el sistema. És a dir, mesurem el que l’entron coneix del sistema. La informació esdevé objectiva perquè l’entron en pot fer moltes còpies: és la informació codificada en els estats punter (que són els únics que sobreviuen la decoherència).

Això van ser el que Zurek va explicar en les seves dues primeres classes. La tercera portava per títol Quantum origins of information and ignorance, i l’intentaré comentar ben aviat.

Tyrone, the taxi dj

Avui he aprofitat la intersecció de dos bons esdeveniments (és diumenge i no tinc classe de la Michigan Quantum Summer School, i les meves angines i la corresponent febre han baixat a nivells tolerables) per a visitar Detroit amb l’Albert Benseny. La capital del techno, segons sembla, tot i que un diumenge al matí no es notava per enlloc. Els tres busos i trens que hi van des d’Ann Arbor només circulen de tarda, o sigui que ens ha tocat agafar un taxi i ale. El que no sabíem és que el taxista seria Tyrone, the Taxi DJ, que ens ha alegrat el llarg (i car) viatge amb una selecció de les seves sessions de hip hop, i que després de xerrar bona estona

Barcelona? Oh, nice city, I’ve heard of it in the news… sometimes… and in the books… I think…

ens ha obsequiat amb 4 dels seus cds. Encara no he tingut temps d’escoltar-los amb calma, només al taxi, però I’m looking forward to. Ja veurem què tal.

I Detroit, una ciutat deserta. Tampoc hem tingut temps d’explorar-la a fons, i només de dia, però definitivament hi ha hagut una crisi amb els cotxes. Carrers llargs i deserts, i botigues tancades.

Barbara Terhal: Fault Tolerant Quantum Computation

Des de divendres passat que sóc a Ann Arbor (Michigan, EUA), per assistir a la Michigan Quantum Summer School 2008, sobre informació quàntica. De moment les classes més interessants han estat les de la Barbara Terhal i les del Wojciech Zurek.

La Barbara Terhal ha donat tres hores de Fault Tolerant Quantum Computation. Com que era la primera classe de l’escola va començar amb una introducció dels 5 criteris de DiVincenzo (amb qui resulta que està casada) per a la Computació Quàntica, aprofitant per introducir les portes quàntiques, i amb una mica del típic formalisme: matrius densitats, measures de von Neumann, POVM… també va parlar de superoperadors I com utilitzar-los per descriure el soroll. El segona dia va parlar de correcció d’errors, sobretot del proposat per Shor, i avui ha acabat explicant els surface codes. De moment ha estat la més didàctica i ben explicada de totes les classes que s’han fet. M’encanta quan fan servir la pissarra i no es limiten simplement a anar explicant la presentació.

I per a qui li interessi, les seves presentacions estan penjades a la pàgina de l’escola. Si tinc temps també miraré de penjar jo els meus apunts.

He asked for it

Des de divendres sóc a Ann Arbor, Michigan. He vingut amb en Bensi a la Michigan Quantum Summer School, que comença dilluns. Seré breu perquè és un conyàs escriure accents i ce trencades en un teclat americà.

El cas és que ja he tingut l’oportunitat d’experimentar en la meva pròpia pell el comic 45 de Questionable Content:

Welcome to the Apple Store. Is there anything I can do for you today?

Amabilitat absoluta. Quan els he preguntat si podia comprar un MacBook amb el teclat castellà, estaven extremadament penedits de tenir només en estoc ordinadors amb teclat americà, i al demanar si podia tenir descompte d’estudiant sent d’una universitat europea però comprant l’ordinador als Estats Units la resposta ha estat:

Crec que no. Però és una pregunta molt interessant, mai ningú me l’havia fet. Si et sembla bé, ho aniré a comprovar i torno en un moment. Ha resultat que no, però si més no l’experiència ha estat interessant.

Total, que al final només m’he comprat una mica de roba (a la Mac Store no, a la botiga del costat), perquè la KLM ha perdut la meva maleta i no saben encara si és que s’ha quedat a Barcelona, s’ha entretingut a Amsterdam o està perduda en algun aerport d’aquest món. Es compleix el principi d’incertesa de Heisenberg a la perfecció: molt probablement la maleta està parada, però ningú té ni puta idea d’on.

Nomic

Al blog d’en Michael Nielsen he trobat un enllaç a un joc anomenat Nomic, creat per Peter Suber. Es tracta d’un joc on en cada torn les regles poden canviar. Hi ha un conjunt inicial de 29 normes, la majoria de les quals governen com es poden afegir, modificar i eliminar regles, però inclús aquestes poden ser canviades o eliminades. En paraules de l’autor,

Nomic is a game in which changing the rules is a move. In that respect it differs from almost every other game. The primary activity of Nomic is proposing changes in the rules, debating the wisdom of changing them in that way, voting on the changes, deciding what can and cannot be done afterwards, and doing it. Even this core of the game, of course, can be changed.

El joc va sortit publicat per primera vegada el juny del 1982. És com jugar a crear un sistema de lleis, i veure fins on es pot arribar. Resulta, consultant la Wikipedia, que hi ha partides en marxa a Internet des del 1993.

Una de les normes inicials que m’ha resultat més interessant (i divertida) és la manera de guanyar. Evidentment, aquesta norma també pot ser modificada o fins i tot eliminada, però inicialment es pot guanyar de dues maneres. Una és acumulant punts a través de proposar regles que siguin aprovades i de tirar un dau fins arribar a superar la puntuació necessària. La segona, força més interessant, diu que es pot guanyar si es detecta que seguir amb el joc és impossible, o si un moviment és legal i ilegal alhora. Això m’ha fet recordar els teoremes d’incompletitut de Gödel, que a grans trets diuen que donat un sistema axiomàtic (com les matemàtiques, per exemple), hi ha certes proposicions que no es poden decidir certes ni falses.

Un altre dia potser parlaré sobre aquests teoremes, però de moment estic pensant en començar una partida de Nomic amb uns quants amics, a veure què tal és. Fa bona pinta.

Follow

Get every new post delivered to your Inbox.

Join 159 other followers