Todo lo que puede calcular un ordenador cuántico se puede calcular mediante un ordenador (clásico), basta simularlo. Se acaba de publicar un problema con oráculo que se puede resolver de forma eficiente en un ordenador cuántico, está en la clase BQP, pero que no se puede resolver de forma eficiente en un ordenador (clásico), incluso bajo la hipótesis P=NP. No sé si lo sabes, pero bajo dicha hipótesis un ordenador (clásico) puede calcular de forma eficiente problemas más allá de la clase NP, los que se encuentran en la clase PH (jerarquía polinómica). Ran Raz (Univ. Princeton) y Avishay Tal (Univ. Stanford) han encontrado un problema con oráculo que está en BQP, pero que no está en PH. Por supuesto, bajo la hipótesis de que P≠NP ya sabíamos que los ordenadores cuánticos son más eficientes, pues hay problemas en BQP que no están en P.

La relación entre BQP y PH ha sido un problema abierto desde 1993. La sospecha entre los expertos era que se trataba de clases de complejidad disjuntas. De hecho, en 2009 Scott Aaronson (entonces en el MIT, hoy en Univ. Texas en Austin) propuso un problema con oráculo en BQP y un esquema de demostración de que estaba más allá de PH. Quedaban algunos flecos por rellenar para obtener una demostración matemática. Se ha requerido casi un década de duro trabajo para rellenarlos. Aunque todavía la nueva demostración no ha superado una revisión por pares oficial, la opinión consensuada es que parece correcta.

Por cierto, se ha demostrado que BQPO ≠ PHO, donde la O significa «con oráculo», lo que en rigor no implica BQP ≠ PH. Sin embargo, para todos los expertos en complejidad computacional cuántica el uso de oráculos es irrelevante, siendo el nuevo resultado suficiente para afirmar que los ordenadores cuánticos son más eficientes que los ordenadores (clásicos). El nuevo artículo es Ran Raz, Avishay Tal, “Oracle Separation of BQP and PH,” TR18-107 (31 May 2018). Te recomiendo también Scott Aaronson, “BQP and the Polynomial Hierarchy,” arXiv:0910.4698 [quant-ph]. Más información divulgativa en Scott Aaronson, “The relativized BQP vs. PH problem (1993-2018),” Shtetl-Optimized, 03 Jun 2018, y en Kevin Hartnett, “Finally, a Problem That Only Quantum Computers Will Ever Be Able to Solve,” Quanta Magazine, 21 Jun 2018.

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Un bólido fue observado desde los cielos de Málaga el pasado lunes 9 de julio sobre las 12:20 de la mañana; otro se observó el mismo día pero madrugada, sobre las 05:15 y otro más el lunes 2 de julio sobre las 04:00. ¿Qué diferencia un bólido de un meteorito? ¿Si encuentras un meteorito, te lo puedes quedar? Hemos dedicado la sección Ciencia de Verano en Hoy por Hoy de Cadena SER Málaga (102.4 FM) del pasado 12 de julio a este interesante tema, Enrique Viguera (profesor titular de genética de la Universidad de Málaga y coordinador de Encuentros con la Ciencia) y un servidor. Esta segunda pieza es “¿Sabes por qué se produce la ola del Melillero?” SER Málaga, 12 Jul 2018.

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Samuel C. C. Ting (Premio Nobel de Física en 1976) es el investigador principal del experimento AMS (Alpha Magnetic Spectrometer) que está instalado en la ISS (International Space Station) y desde mayo de 2011 está observando rayos cósmicos de diferente tipo y masa. Lo más sorprendente es el exceso de positrones para energías por encima de 300 GeV, cuyo flujo coincide con el flujo de antiprotones y protones (que tienen una masa casi 2000 veces mayor). La aniquilación de una partícula de materia oscura con una masa de 1.2 TeV/c² podría explicar el exceso de positrones y antiprotones, pero no explica que coincida con el de protones. Fuentes astrofísicas, como púlsares y supernovas, explican algunos de estos flujos, pero no todos. La solución al misterio requiere seguir tomando datos y una mente abierta a sorpresas.

AMS seguirá tomando datos en la ISS hasta 2024 (planificación oficial a día de hoy), luego podrá duplicar el número de detecciones recabadas hasta ahora. Muchos de los resultados obtenidos hasta ahora han sido toda una sorpresa y se requieren nuevos modelos teóricos que los expliquen. Junto a AMS, también hay otros detectores de rayos cósmicos en el espacio, como CALET, DAMPE e ISS-CREAM. Dentro de unos diez años deberíamos conocer con bastante detalle el origen de los rayos cósmicos que observan estos detectores. Nos han contado la situación actual Andrei Kounine (MIT) y Samuel Ting (MIT), “High-energy cosmic particles,” ICHEP 2018, 11 Jul 2018 [indico].

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La observación multimensajero es el sueño de todo físico de neutrinos. Se logró con la supernova SN 1987A (y con nuestro Sol). El detector de neutrinos IceCube observó 13 ± 5 neutrinos entre septiembre de 2014 y marzo de 2015 cuya fuente parecía ser el blázar TXS 0506+056. Se confirma la sospecha gracias a la detección del neutrino IceCube-170922A, cuya energía es de ~290 TeV, y su coincidencia con varios rayos gamma observados por Fermi-LAT y MAGIC, entre otros. La ventana de tiempo y la fuente en el cielo de este neutrino coincide a más de cinco sigmas con dichos rayos gamma. Así, todo parece indicar que dicho blázar es la fuente de estos neutrinos; más aún, todo apunta al origen extragaláctico de los neutrinos ultraenergéticos observados por IceCube.

Los telescopios Cherenkov de 17 metros para rayos gamma MAGIC (Major Atmospheric Gamma Imaging Cherenkov) se encuentran en el Observatorio del Roque de los Muchachos en La Palma (Islas Canarias, España). Observaron la rayos gamma del blázar con energía superior a 0.5 TeV; te recuerdo que un blázar es un tipo de cuásar cuyo chorro relativista está orientado hacia la línea de visión desde la Tierra y que un cuásar es un núcleo galáctico activo, formado por un agujero negro supermasivo con un gran disco de acreción de materia. El blázar TXS 0506+056 tiene un desplazamiento al rojo de z = 0.3365 ± 0.0010, como determinó el grupo de Simona Paiano (Observatorio Astronómico de Padua, Italia) tras 15 horas de observación en el Grantecan (el Gran Telescopio Canarias de La Palma, cuyo espejo tiene 10.4 metros). La clave de la observación intensiva de este blázar ha sido el sistema de alerta de IceCube, que se activó a los 43 segundos tras la detección.

Ahora el sueño de los físicos de neutrinos es la observación multimensajero de neutrinos, rayos gamma y ondas gravitacionales. Quizás el próximo año se logre dicho sueño. Los artículos son IceCube Collaboration, “Neutrino emission from the direction of the blazar TXS 0506+056 prior to the IceCube-170922A alert,” Science 361: 147-151 (13 Jul 2018), doi: 10.1126/science.aat2890 [link] [preprint], y The IceCube Collaboration, Fermi-LAT, MAGIC, AGILE, ASAS-SN, HAWC, H.E.S.S., INTEGRAL, Kanata, Kiso, Kapteyn, Liverpool Telescope, Subaru, Swift/NuSTAR, VERITAS, VLA/17B-403 teams, “Multimessenger observations of a flaring blazar coincident with high-energy neutrino IceCube-170922A,” Science (12 Jul 2018), doi: 10.1126/science.aat1378 [link] [preprint]. La distancia se calculó en Simona Paiano, Renato Falomo, …, Riccardo Scarpa, “The redshift of the BL Lac object TXS 0506+056,” ApJL 854: L32 (23 Feb 2018), doi: 10.3847/2041-8213/aaad5e, arXiv:1802.01939 [astro-ph.GA].

También recomiendo The VERITAS Collaboration, “VERITAS Observations of the BL Lac Object TXS 0506+056,” The Astrophysical Journal Letters 861: L20 (12 Jul 2018), doi: 10.3847/2041-8213/aad053, arXiv:1807.04607 [astro-ph.HE]; P. Padovani, P. Giommi, …, M. Huber, “Dissecting the region around IceCube-170922A: the blazar TXS 0506+056 as the first cosmic neutrino source,” MNRAS sty1852 (12 Jul 2018), doi: 10.1093/mnras/sty1852, arXiv:1807.04461 [astro-ph.HE]; The ANTARES Collaboration, “Search for neutrinos from TXS 0506+056 with the ANTARES telescope,” arXiv:1807.04309 [astro-ph.HE]; Kohta Murase, Foteini Oikonomou, Maria Petropoulou, “Blazar Flares as an Origin of High-Energy Cosmic Neutrinos?” arXiv:1807.04748 [astro-ph.HE]; A. Keivani, K. Murase, …, C. F. Turley, “A Multimessenger Picture of the Flaring Blazar TXS 0506+056: implications for High-Energy Neutrino Emission and Cosmic Ray Acceleration,” arXiv:1807.04537 [astro-ph.HE]; Max Ludwig Ahnen, Stefano Ansoldi, …, Matteo Cerruti, “The blazar TXS 0506+056 associated with a high-energy neutrino: insights into extragalactic jets and cosmic ray acceleration,” ApJL (2018), doi: 10.3847/2041-8213/aad083, arXiv:1807.04300 [astro-ph.HE]; C. Righi, F. Tavecchio, L. Pacciani, “A multiwavelength view of BL Lacs neutrino candidates,” arXiv:1807.04299 [astro-ph.HE]; Shan Gao, Anatoli Fedynitch, …, Martin Pohl, “Interpretation of the coincident observation of a high energy neutrino and a bright flare,” arXiv:1807.04275 [astro-ph.HE]; entre otros.

Más información en Daniel Clery, “Ghostly particle caught in polar ice ushers in new way to look at the universe,” Science, 12 Jul 2018, doi: 10.1126/science.aau7505; Davide Castelvecchi, “Single subatomic particle illuminates mysterious origins of cosmic rays,” News, Nature, 12 Jul 2018, doi: 10.1038/d41586-018-05703-y; Ethan Siegel, “What is This?A Cosmic First: Ultra-High Energy Neutrinos Found, From Blazing Galaxies Across The Universe,” Starts With A Bang, 12 Jul 2018.

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Muchos divulgadores celebraron en junio de 2016 que la revista británica Homeopathy de Elsevier perdiera su índice de impacto (journal mpact factor, o JIF) en el JCR 2015. La razón no fue que publicara pseudomedicina, que en el Web of Science tiene una categoría propia llamada Integrative & Complementary Medicine, sino su excesivo número de autocitas (71%). El editor, Peter Fisher, actuó para corregir esta anomalía y Homeopathy volvió a entrar en el JCR 2016, subiendo de Q4 (21/24) a Q3 (19/26). Más aún, tras una reducción del número de artículos publicados al año su índice de impacto ha crecido en un 52% en el JCR 2017, pasando su percentil del 29% al 46%. A este ritmo en el JCR 2018 podría subir hasta Q2.

Imagina que Homeopathy (JIF 1.52) fuera una revista de medicina, categoría Medicine, General & Internal, que está dominada por revistas como New England Journal of Medicine (JIF 79.3), Lancet (JIF 53.2), JAMA (JIF 47.7) y BMJ (JIF 23.2). En dicho caso también sería una revista Q3 (78/154), ocupando el puesto de American Journal of Managed Care (JIF 1.51). La gran diferencia sería el número de sus citas; Homeopathy ha recibido 460 citas en 2017 (que cuenten para el cálculo del JIF) mientras AJMC alcanzó 4169. Por cierto, NEJM recibió 332 830 citas, Lancet 233 269, JAMA 148 774 y BMJ 109 303. La diferencia clama por sí sola. Soy consciente de que las revistas de diferentes categorías en el JCR no deberían ser comparadas entre sí, pido perdón a quien le incomode.

Esta pieza nace al hilo de Edzard Ernst, “Congratulations to ‘HOMEOPATHY’, the journal of the UK ‘Faculty of Homeopathy’,” EE blog, 07 Jul 2018. También te recomiendo leer “La revista Homeopathy abandona el JCR 2015”, LCMF, 14 Jun 2016.

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Hace 6 años que se anunció el bosón de Higgs. El 58% de los Higgs que se producen en el LHC se desintegra en el canal H → bb̅, una pareja bottom-antibottom (pareja quark-antiquark de tipo bottom). Hasta 2008 se pensaba que sería imposible observar en el LHC el Higgs en este canal, pues el ruido de fondo es enorme. Esta semana se anuncia en el ICHEP 2018 que el detector ATLAS ha alcanzado 5.4 sigmas tras analizar 80 /fb de colisiones a 7, 8 y 13 TeV c.m. Hasta donde me consta, CMS solo ha alcanzado 3.8 sigmas en el canal H→bb (VH, ttH, ggH), pero pronto superará las 5 sigmas. Por tanto, podemos afirmar que el bosón de Higgs ha sido redescubierto en este canal de desintegración.

Todo ello gracias al trabajo pionero del físico teórico Jon Butterworth, famoso divulgador británico, y varios colegas, que descubrieron cómo lograr observar el Higgs en este canal si su masa estaba entre 120 y 130 GeV/c² usando el modo de producción VH (WH y ZH). En los canales de desintegración del Higgs en fermiones (H→bb, H→ττ, H→cc, H→μμ, …) también se han alcanzado cinco sigmas en el canal H→ττ (ATLAS+CMS alcanzaron 5.5 sigmas en agosto de 2016, logrando CMS 5.9 sigmas en abril de 2018 y ATLAS 6.4 sigmas en junio de 2018). Estos canales permiten confirmar que el acoplamiento del campo de Higgs a los fermiones (a los que dota de masa) corresponde con las predicciones del modelo estándar. Por cierto, para el acoplamiento con el quark top hay que usar el modo de producción asociado (pp→ttH y pp→tH), ya que un Higgs no se puede desintegrar en quarks top (la masa del Higgs es inferior a la del top). En el canal ttH se han alcanzado 6.3 sigmas en ATLAS usando 80 /fb de colisiones.

Los últimos resultados sobre física de partículas están apareciendo en la XXXIX International Conference on High Energy Physics (ICHEP 2018), Seúl (Corea), 4-11 julio 2018. El nuevo resultado de ATLAS ha aparecido en la charla de Tancredi Carli (CERN), “ATLAS+ ALICE highlights,” ICHEP 2018, 09 Jul 2018 [indico]. También recomiendo las charlas de Pierluigi Bortignon (CMS), “The latest results of the measurement of the Higgs boson decaying to bottom quarks pair at CMS,” 05 Jul 2018 [indico], y Yuji Enari (ATLAS), “Evidence for Higgs boson production in decays to two b-quarks using the ATLAS detector,” 05 Jul 2018 [indico]. El artículo citado es Jonathan M. Butterworth, Adam R. Davison, …, Gavin P. Salam, “Jet substructure as a new Higgs search channel at the LHC,” Phys. Rev. Lett. 100: 242001 (2008), doi: 10.1103/PhysRevLett.100.242001, arXiv:0802.2470 [hep-ph]. Sobre el estado actual de los cálculos teóricos del fondo recomiendo Fernando Febres Cordero (Univ. Freiburg), “Background study of HW production with the Higgs decaying to a b-quark pair,” 05 Jul 2018 [indico].

Para el estado actual de la desintegración del Higgs en un par de taus recomiendo Abdollah Mohammadi (CMS), “The latest results of the measurement of the Higgs boson decaying to tau lepton pairs at CMS,” 05 Jul 2018 [indico] y Zinonas Zinonos (ATLAS), “Higgs boson production in decays to two tau leptons using the ATLAS detector,” 05 Jul 2018 [indico]. En el cas ode la desintegración en un par de muones (aún muy lejos de una observación) Haifeng Li (ATLAS), “Search for rare decays of the Higgs boson,” 05 Jul 2018 [indico], y Raffaele Angelo Gerosa (CMS), “Searches of Higgs boson rare decays at CMS,” 05 Jul 2018 [indico].

[PS 10 Jul 2018] Recomiendo también ATLAS Collaboration, “Higgs boson observed decaying to b quarks – at last!” Atlas News, 09 Jul 2018. El análisis de los datos del LHC Run 2 a 13 TeV en 2015, 2016 y 2017 conduce a 4.9 σ, que alcanza 5.4 σ combinado con el LHC Run 1 a 7 y 8 TeV. [/PS]

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“Soy matemática. Y me gusta. [Pero] ¿por qué matemática? [Las] matemáticas son un juego, un juego maravilloso y poderoso: son lo que tienen que ser. Son el lenguaje que describe nuestro mundo, son una forma de razonar con lógica y elegancia. Son la forma de entender nuestro universo. [Las] matemáticas han moldeado mi vida y les ha quedado bastante bien. Las matemáticas me han hecho y me hacen feliz. [Si] eres de los que piensan que no le gustan las matemáticas, déjame convencerte de lo contrario: todo lo que haces está relleno de ellas y son apasionantes. Y si te convenzo solo te pido a cambio un favor: sal a la calle y grita que te gustan las matemáticas. [Ponte] cómodo, relájate y déjate llevar en este paseo por tu cotidianidad. No querrás caer en el lado oscuro, ¿verdad? ¡Qué las matemáticas te acompañen!”

Rotundo inicio del nuevo libro de la gran divulgadora, personal y inconfundible, Clara Grima (con ilustraciones de Raquel Gu), “¡Qué las matemáticas te acompañen!” Ariel (2018) [309 pp.]. Cincuenta y un deliciosos canapés matemáticos, todos ellos con ilustraciones de Raquel García Ulldemolins, que te harán disfrutar y aprender con las matemáticas. Ideal para el verano, para viajar en transporte público y para disfrutar del mundo que te rodea con sus ojos de matemática.

Grima no necesita presentación. Seguro que conoces su blog Mati y sus mateaventuras en la Red de blogs de Naukas, libros como “Hasta el infinito, y más allá” [LCMF, 11 May 2013] y “Las matemáticas vigilan tu salud” [LCMF, 11 Nov 2017], sus intervenciones en televisión (Órbita Laika en La 2 de RTVE), radio (No es un día cualquiera en RNE), sus colaboraciones en multitud de medios y sus múltiples charlas. Además, realiza una intensa labor divulgativa con niños y jóvenes, incluso con presos. Todo un referente en la divulgación en español, toda una fuerza de la Naturaleza, parece imposible que pueda estar en todas partes y que le da a todos los palos, pero así es Clara Grima. Su nuevo libro no te defraudará. ¡¿A qué esperas para hacerte con un ejemplar?!

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He participado en la primera hora del episodio 170 del podcast Coffee Break: Señal y Ruido [iVoox, iTunes], titulado “Encélado; Salyut 7; Cosmología, Cuerpo Negro y CMB; Galaxia sin Materia Oscura; Magnetismo Primordial”, 05 Jul 2018. “La tertulia semanal ha repasado las últimas noticias de la actualidad científica”.

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Junto a Enrique Viguera (profesor titular de genética de la Universidad de Málaga y coordinador de Encuentros con la Ciencia) participo en Ciencia de Verano en Cadena SER Málaga (102.4 FM), que se emitirá este verano (julio y agosto), todos los jueves por la mañana entre las 12:15 y las 13:00. La primera pieza es “¿Sabes por qué se produce la ola del Melillero?” SER Málaga, 05 Jul 2018. Yo he hablado de la famosa ola del melillero y Enrique de la I Jornada de Talleres de Verano 2018 de ASA Málaga.

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He participado en el programa ‘Mundo Digital’ de Canal Málaga Radio (97.4 FM) con Javier Atencia y Laura Di Benigno. Este programa divulgativo sobre ciencia y tecnología se emite los miércoles de 19:15 a 20:00 horas, o de 12:10 a 13:00 horas (edición de Verano, a partir del 2 de julio de 2018). Puedes escucharlo en directo a través de la web de Canal Málaga Radio, o en diferido vía su web. Por desgracia no hay enlace directo que pueda incluir en este blog.

Intervine al final del programa del 20 de junio de 2018, en el que también intervino mi compañero en la universidad de Málaga y exalumno (lo sé, ya soy muy viejo) David Santos (doctor en informática e informático forense). Hablé de la aerodinámica del balón de fútbol de Telstar 18 que se usa en el Copa Mundial de Fútbol de Rusia 2018.

También intervine al final del programa del 04 de julio, que se dividió en cuatro partes de unos 13 minutos cada una. Hablé de ordenadores cuánticos, su presente y su futuro.