Conferenza sull’informazione quantistica al Caltech

Con pochi minuti rimasti sull’orologio, i due finalisti del terzo torneo di scacchi quantistici avevano entrambi “diviso” i loro re, il che significa che i re erano in uno stato di sovrapposizione, o in due posti contemporaneamente. I membri del pubblico hanno guardato il gioco svolgersi su un grande schermo mentre i due finalisti si sono seduti uno di fronte all’altro su un palco, intensamente concentrati sugli schermi dei loro computer. A un certo punto, uno dei commentatori del gioco ha detto: “Anche se puoi vincere in un universo, potresti perdere in un altro”, in riferimento al fatto che gli scacchi quantistici vanno oltre gli scacchi tradizionali per invocare le bizzarre realizzazioni della fisica quantistica. Alla fine, Daochen Wang del Joint Center for Quantum Information and Computer Science avrebbe catturato il re del suo avversario e sarebbe stato nominato campione.

Questa scena è stata un punto culminante della 25a conferenza annuale sull’elaborazione dell’informazione quantistica, o QIP, la più grande conferenza al mondo nel campo dell’informazione quantistica, una disciplina che unisce fisica quantistica e informatica. Il campo in crescita è alla base di molte potenziali applicazioni future, inclusi computer quantistici, crittografia quantistica e altro ancora.

“Questa è la prima volta che la conferenza viene ospitata nel sud della California ed è la prima grande collaborazione nel campus tra il nuovo AWS Center for Quantum Computing e Caltech”, afferma Spiros Michalakis, outreach manager per l’Institute for Quantum Information and Matter di Caltech, o IQIM, che ha contribuito a organizzare la conferenza. Il 25° QIP si è svolto presso il Pasadena Convention Center e il vicino hotel Hilton dal 7 all’11 marzo. Inoltre, si sono svolte lezioni tutorial nel campus del Caltech.

La conferenza includeva molti discorsi tecnici sui dadi e bulloni teorici di ciò che alla fine potrebbe tradursi in computer quantistici in buona fede. La maggior parte degli scienziati afferma che i computer quantistici sono ancora nella loro infanzia; molte sfide ci attendono, dicono, prima che i dispositivi possano essere utilizzati per problemi pratici come la sicurezza dei dati e lo sviluppo di nuovi farmaci e pratiche di sostenibilità. Nel frattempo, scienziati e ingegneri si riuniscono a conferenze come QIP per condividere informazioni con entusiasmo e stabilire nuove connessioni. I partecipanti alla conferenza si sono recati a Pasadena dall’Italia, dalla Germania, dall’Australia e persino da Singapore.

“La conferenza riguarda principalmente l’incontro con nuove persone”, afferma Michalakis. “È un incontro sociale globale per il nostro campo”.

Stacey Jeffery, che si è recata a Pasadena dal CWI (Centrum Wiskunde & Informatica) ad Amsterdam, afferma che questa è la prima conferenza a cui partecipa da anni a causa della pandemia. Ha detto che era bello entrare in contatto con gli altri e quando le è stato chiesto cosa avesse imparato dalla conferenza, ha detto che era incuriosita da un discorso sul potenziale del denaro quantistico. Nella teoria dell’informazione quantistica, il teorema della “non clonazione” afferma che è impossibile copiare l’informazione quantistica, cosa che si fa facilmente nei computer classici. Allo stesso modo, “non saresti in grado di copiare monete quantistiche”, afferma Jeffery, che è co-presidente del comitato del programma della conferenza. Non essere in grado di copiare le monete significherebbe che sono a prova di contraffazione.

Hsin Yuan (Robert) Huang, uno studente laureato che lavora con John Preskill, direttore dell’IQIM e Richard P. Feynman professore di fisica teorica, è stato selezionato per tenere uno dei tre lunghi discorsi in plenaria. I colloqui sono scelti per rappresentare “progressi particolarmente importanti”, afferma Preskill. “E’ stato un vero onore per uno studente essere scelto”, dice. Nel suo intervento, Huang ha spiegato che gli algoritmi di apprendimento automatico addestrati sui dati provenienti da esperimenti quantistici possono prevedere proprietà di sistemi quantistici complessi che sarebbero molto difficili da prevedere senza l’accesso ai dati.

Un panel sulla diversità ha anche evidenziato le esperienze delle scienziate della comunità, tra cui la laureanda Laura Lewis, che ha lavorato con Thomas Vidick, professore di informatica e scienze matematiche al Caltech, negli ultimi due anni sulla crittografia quantistica. (Vidick ha organizzato l’intero programma della conferenza QIP quest’anno.) Lewis e altri hanno condiviso suggerimenti su come fare rete alle conferenze – i relatori generalmente concordavano sul fatto che devi spingerti per uscire e incontrare persone – nonché come creare nuove connessioni di ricerca all’esterno di conferenze. “Spesso, gli studenti non sanno come iniziare con la ricerca, quindi inviare e-mail ai professori a freddo va bene, specialmente in un campo piccolo come l’informatica quantistica”, ha affermato Lewis.

Un momento clou sociale della conferenza ha seguito il torneo delle finali di scacchi quantistici mercoledì sera, 9 marzo. Gli organizzatori della conferenza hanno ospitato una serata di talent act e commedia che includeva canzoni e opere d’arte di ispirazione quantistica ed esibizioni di pianoforte e violino. Un gruppo di scienziati ha ballato selvaggiamente sul palco per un’esibizione di “Quantum Computer Ain’t No Loser”, una canzone punk basata su “Sonic Reducer” di Rocket from the Tombs/the Dead Boys, mentre centinaia di persone tra il pubblico hanno applaudito .

Preskill ha anche ripreso “One Entangled Evening”, una canzone che ha eseguito con la cantante Gia Mora per una celebrazione IQIM nel 2016 in onore del compianto Richard Feynman. Il testo finale della canzone esprimeva in modo appropriato l’atmosfera esultante della notte: “Una volta che l’abbiamo sognato, possiamo farcela!”

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