La alquimia cuántica del LHC: revelando la magia en las colisiones de partículas

MadridCientíficos que trabajan en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC), una poderosa máquina utilizada para estudiar partículas, han realizado un descubrimiento significativo en el campo de la física cuántica. Al generar partículas llamadas quarks top, el LHC desencadena un fenómeno especial denominado "magia." Los investigadores Martin y Chris White identificaron este fenómeno, que podría ser valioso para mejorar las tecnologías de computación cuántica.
La magia es una manera de evaluar la complejidad de los sistemas cuánticos y la dificultad para que las computadoras convencionales los simulen. Cuanta más magia tiene un sistema, más necesaria es la computación cuántica para su estudio preciso. Esto influye en nuestra comprensión de la mecánica cuántica y en el desarrollo de las futuras computadoras. Los investigadores analizan la magia generada por los quarks top en varios estados, proporcionando datos importantes a través de los detectores ATLAS y CMS del LHC.
Este hallazgo es crucial ya que ofrece nuevas perspectivas que podrían transformar nuestra comprensión en este ámbito.
- La Magia como Recurso: La magia es fundamental para identificar dónde el procesamiento cuántico supera al de la computación clásica.
- Quarks Top: Al ser las partículas más pesadas conocidas, son clave para comprender la física fundamental y muestran diversos niveles de magia.
- Aplicaciones en la Computación Cuántica: Comprender la magia puede mejorar las capacidades en el descubrimiento de fármacos, la ciencia de materiales y la criptografía.

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Aprender sobre la magia puede ayudar a los investigadores a aprovechar mejor las propiedades cuánticas. Los estudios cuánticos anteriores se centraron principalmente en el entrelazamiento, donde las partículas están conectadas, pero la magia ofrece una comprensión más profunda.
El estudio establece un vínculo entre la física de altas energías y la teoría cuántica de la información. Demuestra que el LHC no solo puede detectar colisiones de partículas, sino que también puede contribuir a la computación. Los resultados impactan áreas donde las computadoras tradicionales tienen dificultades para resolver problemas complejos. El estudio sugiere nuevas oportunidades para la investigación e innovación, acercándonos al máximo potencial de la computación cuántica.
Científicos han realizado un descubrimiento que podría provocar cambios significativos en la informática. Al utilizar partículas como los quarks cima, esperan preparar el camino para que las computadoras cuánticas puedan abordar tareas que los ordenadores actuales no pueden resolver. Este avance podría tener un gran impacto en campos como la medicina y la ciencia de materiales. El Gran Colisionador de Hadrones (LHC) desempeña un papel crucial en esta investigación, demostrando su valor no solo en la física de partículas, sino también como herramienta para el progreso tecnológico.
El estudio se publica aquí:
http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevD.110.116016y su cita oficial - incluidos autores y revista - es
Chris D. White, Martin J. White. Magic states of top quarks. Physical Review D, 2024; 110 (11) DOI: 10.1103/PhysRevD.110.116016

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