Podcast CB S&R 108: Entrevista a Ignacio Cirac sobre Física Cuántica

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He participado en el episodio 108 del podcast Coffee Break: Señal y Ruido [iVoox, iTunes], titulado “Tertulia con Cirac; Física y Metafísica de la Mecánica Cuántica; Computación Cuántica; Criptografía en Internet”, 27 Abr 2017. “La tertulia semanal ha repasado las últimas noticias de la actualidad científica.”

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Yo intervine desde el SOCIB en Palma de Mallorca, centro de oceanografía del CSIC en las Islas Baleares. Siento mucho el sonido de mi voz (si hubiera sabido que era tan malo hubiera hablado mucho menos). En la foto tenéis, arriba, de izquierda a derecha: Carlos Westendorp , Marian Martínez @79ronja y Héctor Socas , y abajo, también de izquierda a derecha, J. Alberto Rubiño @jarubinom, Ignacio Cirac, Nacho Trujillo y Héctor Socas @pcoffeebreak. Todos los comentarios vertidos durante la tertulia representan únicamente la opinión de quien los hace… y a veces ni eso. CB:SyR es una colaboración entre el Área de Investigación y la Unidad de Comunicación y Cultura Científica.

La charla es muy interesante, aunque los informáticos se escandalizarán cuando Cirac menciona la tesis de Church-Turing y la mezcla con la conjetura P≠NP. No quise entrar en una discusión con Cirac sobre la tesis de Church-Turing-Deutsch, ni sobre el problema BQP≠NP. En otra ocasión habrá que hablar de estos asuntos.


7 Comentarios

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Pedro MascarósPedro Mascarós

Francis, entre el minuto 35 y el 36, se asegura que aquellos problemas donde cada vez que entra en juego un nuevo parámetro, la complejidad crece exponencialmente, con los ordenadores cuánticos la complejidad aumentará solo linealmente ¿Eso es cierto?

Francisco R. Villatoro

Pedro, los conceptos de complejidad en física y de complejidad computacional en informática (incluye el caso cuántico) son diferentes y no hay ninguna relación entre ellos. ¿Puedes concretar más tu pregunta?

Pedro MascarósPedro Mascarós

Sí. Francis, gracias. Pues hablan de problemas del tipo de interacción de varios cuerpos “problema de los tres cuerpos”. Comentan que al añadir un nuevo cuerpo, se complica exponencialmente, y que con la computación cuántica, será lineal. Y generalizan a problemas en biología de índole similar
Claro, pensando en términos de complejidad computacional no cuadra que vaya a ser así.

Francisco R. Villatoro

Pedro, en el problema de n cuerpos clásico tienes que tener en cuenta O(n^2) interacciones, luego es un problema P, fácil de resolver; los algoritmos más eficientes usan un algoritmo jerárquico para simplificar los cálculos a O(n log n). No hay ventaja alguna si se usa un ordenador cuántico.

Otra cosa es el problema de n cuerpos cuántico, al que se refiere Cirac, que tiene coste proporcional al número de estados cuánticos e igual a O(2^(n^2)), o en el mejor caso O(2^(n log n)); es decir, se trata de un problema NP, ineficiente en un ordenador clásico. Cirac se refiere a simularlo con un ordenador cuántico analógico que incorpore las interacciones cuánticas de forma intrínseca (un sistema cuántico análogo al sistema simulado, pero “controlado” por el programador). En dicho ordenador cuántico el problema de n cuerpos cuántico tiene un coste similar al problema clásico, es decir, O(n^2) u O(n log n). Por tanto, la ventaja cuántica es exponencial para resolver este problema (en el caso cuántico) respecto a un ordenador clásico (convierte un problema NP en un problema P, bueno, mejor, en uno BQP).

Pedro MascarósPedro Mascarós

Tema Popper. Más razón que un santo Francis, aunque uno no siempre encuentra las palabras más apropiadas en un debate.

La aparente paradoja de la que se habla se puede refutar súper fácil incluso en los términos del propio popper: Si el universo es determinista (en el viejo término)y sabes lo que vas a pensar dentro de un año, pues eso es lo que pensarás dentro de un año, con tu conocimiento sobre ello incluido, pues es determinista y hasta tu propia predicción estaba prevista. Decir que es una paradoja tener el conocimiento anteriormente , es sacar tu libre albedrío de ese determinismo, y es hacer trampa…es…muy tonto.

Pedro MascarósPedro Mascarós

“…pues lo que demuestra el programa inteligente realmente es la inteligencia de los programadores..ja ja ja ja…”,

“…es que hace falta un cambio de concepto y mi intuición me dice que será cuántico…”,

“…sí, sí, juegan al ajedrez pero después no se van a tomar una cerveza [ergo no es inteligente] ja ja ja ja”

“…mi intuición me dice que será necesario el ordenador cuántico (para emular la inteligencia humana)” y el mismo, al final de la tertulia “…entonces ¿cómo funciona el ordenador cuántico?, hace todas las operaciones a la vez y te da la buena ¿no?”

Puedo imaginarme a Francis, con las gafas en una mano, y con la otra restregarse los ojos con el pulgar e índice, mirando hacia abajo con desesperación. Jajajajaja

Nota: Es muy relevante como el mismo que se asombra de la paradoja de popper, es el que pregunta y se sorprende que realmente el ordenador cuántico utilice algoritmos que siguen siendo de índole matemático igual que los clásicos, solo que sacando provecho de la superposición de estados…hay una idea absolutamente equivocada al respecto de lo que puede hacer un ordenador clásico y lo que puede y podrá hacer un ordenador cuántico.

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