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    Profesor: Pablo Arrighi

    Resumen:

    La 'Física Digital' de los 60's propone que el espacio físico sea entendido como una simple reja, cada celda de la reja conteniendo una cantidad limitada de bits de información---el todo evolucionando acorde a una regla local. Según esta visión informática de la física, el universo no sería entonces más que un autómata celular. La propuesta tiene dos problemas.

    1. La teoría cuántica afirma que los "átomos" de información no son los bits, sino los cubits, y que estos cubits pueden estar enredados, lo cual no puede ser simulado localmente de manera clásica. Por lo tanto, se necesitan autómatas celulares cuánticos. Estos tienen ahora una teoría bien desarrollada, en la que se demuestra la universalidad de Turing cuántico y la posibilidad de simular partículas fundamentales.

    2. La relatividad general nos dice que el espacio es curvo. Por lo tanto, deberíamos considerar no una reja sino un grafo---que evolucione bajo una regla local.

    Ambos ingredientes se desarrollarán en esta clase.

    Indice Breve

    El curso ofrece una visión moderna de los fundamentos de la física teórica, completamente reformulada en términos de Ciencia de la Computación:

    - Principales resultados de los autómatas celulares

    - postulados de la teoría cuántica

    - Teorema de Bell

    - Autómatas celulares cuánticos: estructura, universalidad

    - Caminatas cuánticas para la simulación cuántica

    - Complejos simplificados; sus geodesias; su curvatura

    - Cálculo de Regge, dinámicas de grafos

    En conjunto, esto sugiere un programa de 'Física Digital Cuántica' de 2020 que modela el espacio como superposiciones cuánticas de gráficos. Finalizaremos el curso con un relato más personal de la situación de la investigación sobre estos objetos y sus evoluciones.

    Conocimientos requeridos para tomar el curso:

    Informáticos, cómodos con vectores y matrices.