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    Descubierto un puente oculto entre los experimentos cuánticos y la teoría de grafos

    El algoritmo Melvin, desarrollado por investigadores de la Academia de Ciencias de Austria y la Universidad de Viena, se utiliza para calcular soluciones técnicas de experimentos en física cuántica. Crédito:Mehul Malik / Universidad de Viena

    Una respuesta a una pregunta de física cuántica proporcionada por el algoritmo Melvin ha descubierto un vínculo oculto entre los experimentos cuánticos y el campo matemático de la teoría de grafos. Investigadores de la Academia de Ciencias de Austria y la Universidad de Viena encontraron la profunda conexión entre la física cuántica experimental y esta teoría matemática en el estudio de las inusuales soluciones de Melvin. que se encuentra más allá de la intuición humana. Ahora informan en la revista Cartas de revisión física .

    Los fenómenos de la física cuántica son perfectamente computables, pero a menudo eluden la lógica humana. En el futuro, serían precisamente los algoritmos informáticos los que podrían hacer una contribución decisiva a la solución de las cuestiones de la física cuántica, donde la lógica humana no llega más lejos, como lo demostró ahora Melvin. El algoritmo desarrollado por investigadores de la Academia de Ciencias de Austria (ÖAW) y la Universidad de Viena se está creando para el cálculo de soluciones técnicas para experimentos de física cuántica. Para una pregunta general hecha el año pasado, Melvin proporcionó una solución que resultó ser sorprendentemente práctica, pero inicialmente completamente fuera de contacto con la intuición humana.

    Secuencia de números notable

    "La solución prácticamente podría implementarse en forma de experimento en el laboratorio, "confirma el físico cuántico Mario Krenn del grupo de investigación de Anton Zeilinger, profesor de la Universidad de Viena y líder de grupo en el Instituto de Óptica Cuántica e Información Cuántica de la Academia de Ciencias de Austria. "Pero al principio no entendíamos cómo funcionaba realmente, "continúa el investigador.

    En el análisis de esta solución calculada por Melvin, los investigadores inicialmente tantearon en la oscuridad. Hasta que dieron con una secuencia notable de números conocida sólo en la llamada teoría de grafos, un área sofisticada de las matemáticas que se ha utilizado para describir redes como Internet o redes neuronales.

    Nuevos métodos experimentales

    El enfoque inusual, que habría permanecido oculto a los físicos cuánticos, llevó a los científicos a investigar más a fondo esta conexión. Como informan ahora en la revista Cartas de revisión física , Existen grandes similitudes entre la física cuántica experimental y la teoría matemática de grafos:si se utilizan métodos y conocimientos de la teoría de grafos para calcular y planificar un experimento cuántico, es posible hacer declaraciones muy precisas y novedosas sobre los resultados. "Las propiedades de los experimentos cuánticos se pueden calcular utilizando la teoría de grafos, y las preguntas de la teoría de grafos se pueden responder en experimentos cuánticos, "explica Krenn. De esta manera, también es posible comprender la tecnología cuántica como un gráfico o una red para explorar nuevas posibilidades experimentales.

    También para el físico cuántico Anton Zeilinger este puente, descubierto gracias a Melvin, es muy prometedor:"Fue muy sorprendente ver que existe una nueva conexión profunda entre la física cuántica y las matemáticas". ¿Qué potencial concreto tiene este hallazgo? actualmente aún no está por estimar. "Es de esperarse, "dice Zeilinger, "que este conocimiento será de importancia para el desarrollo de ambas áreas en el futuro".

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