QOptics: Días 1 y 2

Les cuento acerca de las dos charlas que más me interesaron en los primeros 2 días de la conferencia. La primera fue del área de quantum information, por Antonio Acín, y la segunda de fundamentos, por Andrew White.

Tony habló sobre implementaciones de protocolos para Device Independent Quantum Key Distribution (DIQKD).

La idea de QKD es generar claves compartidas (para luego usarlas en, por ejemplo, algoritmos de encriptación) que sean seguras contra la presencia de espías en la comunicación y que tal seguridad se base en principios de la cuántica (cómo, por ejemplo, la no-clonabilidad de estados) en lugar de la aparente intractabilidad de problemas matemáticos.
El primer protocolo para distribución cuántica de claves fue BB84. Este protocolo se prueba seguro (i.e., la probabilidad de que un espía obtenga información significativa sobre la clave generada se va exponencialmente a cero con el tamaño de la clave). Sin embargo, la prueba depende fuertemente de la posibilidad de controlar perfectamente los estados de los sistemas intervinientes así como de los aparatos de medición.
DIQKD viene a eliminar esas limitaciones, dando protocolos cuya seguridad no dependa del comportamiento interno de los dispositivos usados para generar las claves. Y, como probablemente se imaginarán, detrás de estos protocolos está el teorema de Bell. La idea es que, si la generación de la clave se realizó usando una correcta violación de una desigualdad de Bell, entonces ningún espía pudo haber adquirido información significativa sobre las correlación intervinientes, pues eso daría lugar a un modelo local. Entonces, en DIQKD, el desafío tecnológico pasa a ser lograr generar violaciones validas (i,e. loophole-free) de desigualdades de Bell.

La charla de Andrew White tuvo dos partes. La primera trató acerca de las consecuencias (principalmente computacionales) de tener una teoría física compatible con la cuántica cuyo espacio-tiempo permita la existencia de Closed Timelike Curves (piensen en agujeros de gusano).

La segunda, fue acerca del estado de realidad que se le puede adscribir a la función de onda.
Aun si sos un realista científico (creés que hay una realidad, independiente de la observación, y que la ciencia es el camino para descubrirla), tenés dos opciones para cómo tratar a la función de onda: 1) como describiendo nuestro estado de conocimiento acerca del sistema (psi-epistemic) o 2) cómo un objeto de la realidad (psi-ontic). En el primer campo entraría la interpretación de Copenhague (aunque ellos no son generalmente realistas científicos) y en el segundo la interpretación de Muchos Mundos de Everett o la mecánica de Bohm. Andrew contó el resultado de Pusey, Barrett y Rudolph quienes probaron que la función de onda no puede ser un concepto epistémico si se restringe a las explicaciones ónticas complementarias a tener la forma de modelos de variables ocultas à la Bell.

Para una explicación de este último tema les recomiendo http://mattleifer.info/2011/11/20/can-the-quantum-state-be-interpreted-statistically

También habló sobre "Information Causality"[1], pero ese tema lo voy a dejar para un post aparte.

¡Saludos!

M. Pawlowski, T. Paterek, D. Kaszlikowski, V. Scarani,
A. Winter, and M. Zukowski, Nature 461, 1101 (2009).

Curso en la Escuela de Verano de Río Cuarto

Como anuncié previamente, este verano estaré dando un curso de posgrado en la Escuela de Verano de Ciencias Informáticas de Río Cuarto.

Fundamentos de lenguajes de programación cuántica

En este curso de 5 días, tomaré los primeros dos para hacer una introducción a la computación cuántica. El tercer día daré una introducción al lambda-cálculo. El cuatro día explicaré los lenguajes de programación à la Selinger-Valiron, donde el control del programa se lleva de manera clásica y el cómputo en una máquina cuántica, la cual recibe las instrucciones a ejecutar desde la máquina clásica. Finalmente el último día explicaré los lenguajes de programación puramente cuánticos, donde el control también se lleva a cabo en una máquina cuántica, lo que permite superponer programas. Daré como ejemplo el cálculo vectorial que fue uno de los resultados de mi tesis.

Más detalles del curso, en la página de la escuela.

¡Los espero!

Quantum Optics @ MDQ

La semana que viene se va a estar realizando el VII Quantum Optics en la ciudad balnearia de Mar del Plata, organizado por el Latin American Committee for Quantum Optics. Contará con charlas plenarias de reconocidos miembros de la comunidad de fundamentos e información cuántica, entre otros temas.

Acá pueden ver el programa y la lista de abstracts.

Voy a estar reportando en vivo para Computación Cuántica, tratando de comentar sobre las charlas más afines a los temas del blog.

¡Saludos!

Bienal Latinoamericana de Óptica Cuántica

Amigos, este es un post cortito para contarles que el Miércoles voy a estar presentando un resultado en la Bienal Latinoamericana de Óptica Cuántica (BLOC-O) que se desarrolla en la UNLP del 22 al 24 de Octubre.

El resultado es un nuevo loophole para experimentos tipo Bell. En poca palabras, el teorema de Bell permite, a partir de la estadística colectada sobre las mediciones en un conjunto de sistemas físicos, determinar si el comportamiento de estos puede o no ser simulado por computadoras que no se comunican entre sí. 

Con mis coautores probamos que el teorema no aplica a situaciones en las cuales las elecciones de las mediciones que se realizan sobre los sistemas se hace siguiendo algún algoritmo (por ejemplo, algún PRNG), lo cual es habitual en la mayoría de las realizaciones experimentales hasta la fecha.

Para los que quieran saber más sobre los detalles del trabajo, tenemos un preprint en el arXiv http://arxiv.org/abs/1407.0604 con éste y otro resultado acerca de la preparación de estados mixtos.

¡Saludos!

En Argentina, próximos movimientos

Hola,

Ya estoy instalado en Argentina, y empezando a moverme por aquí y allá. Les comento dónde estaré y haciendo qué próximamente:

• Esta semana estaré participando de las Jornadas de Ciencias de la Computación, que se llevan a cabo en Rosario desde hace mucho tiempo (estas son las 12vas!). Son del 15 al 17 de octubre. Yo voy a dar una charla  el viernes 17 a las 17hs. Voy a presentar un trabajo que ya he comentado en este blog, sobre los isomorfismos de tipos y sus consecuencias en los lenguajes de programación (clásicos, nada de cuántica acá). (Update: post con video).

• A fines de Noviembre, estaré en París participando del segundo encuentro del proyecto Franco-Chino LOCALI (el primero se hizo en China) que se lleva a cabo del 24 al 26. Allí voy a hablar sobre un trabajo que empecé hace muy poquito, continuación de mi tabajo en isomorfismos de tipos. Ya contaré más sobre ese trabajo que recién estoy empezando, cuando tenga algo más armado. (Update: página del encuentro con abstracts de las charlas).

• Finalmente, del 9 al 14 de Febrero, estaré dando un curso en la Escuela de Verano de Río Cuarto. Otro evento con larga trayectoria en Argentina (ya van por las 22vas!). En ese curso de 5 días (2.5hs por día) voy a hablar en general de mis temas de investigación: extensiones cuánticas al cálculo lambda, con aplicaciones en teoría de tipos probabilistas y no-deterministas. La idea es explicar qué es lambda-cálculo, qué es computación cuántica, y cómo se relacionan. (Update: post).

Bueno, espero que haya muchos interesados, y desde ya les cuento que si están terminando su carrera y pensando en la posibilidad de un doctorado en estas áreas (teoría de tipos, computación cuántica, reescritura, o teoría de tipos y reescritura para computación cuántica), pues me encantaría dirigir alguna tesis en esta dirección. La Universidad Nacional de Quilmes es un ámbito muy ameno para llevar a cabo un doctorado, y el CONICET otorga becas de doctorado (para no tener que trabajar mientras se hace el doctorado, ya que el doctorado en sí es un trabajo). No duden en consultarme con respecto a esto!