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Normando Margolus

Norman H. Margolus (nacido en 1955) [1] es un físico y científico informático canadiense-estadounidense [2] , conocido por su trabajo sobre autómatas celulares y computación reversible . [3] Es investigador afiliado al Laboratorio de Ciencias de la Computación e Inteligencia Artificial del Instituto Tecnológico de Massachusetts . [4]

Educación y carrera

Margolus recibió su doctorado en física en 1987 del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) bajo la supervisión de Edward Fredkin. [5] Fundó y fue científico jefe de Permabit , una empresa de dispositivos de almacenamiento de información. [6]

Contribuciones a la investigación

Margolus fue uno de los organizadores de una reunión de investigación seminal sobre las conexiones entre la física y la teoría de la computación, celebrada en Mosquito Island en 1982. [7] Es conocido por inventar el autómata celular de bloques y el vecindario Margolus para autómatas celulares de bloques, que utilizó para desarrollar simulaciones de autómatas celulares de computadoras de bolas de billar . [3] [8] [9]

En el mismo trabajo, Margolus también demostró que el modelo de bola de billar podía ser simulado por un autómata celular de segundo orden , un tipo diferente de autómata celular inventado por su asesor de tesis, Edward Fredkin . Estas dos simulaciones se encontraban entre los primeros autómatas celulares que eran reversibles (capaces de ejecutarse hacia atrás y hacia adelante durante cualquier número de pasos de tiempo, sin ambigüedad) y universales (capaces de simular las operaciones de cualquier programa informático); [10] esta combinación de propiedades es importante en la computación de baja energía, ya que se ha demostrado que la disipación de energía de los dispositivos informáticos puede hacerse arbitrariamente pequeña si y solo si son reversibles. [11]

En relación con este tema, Margolus y su coautor Lev B. Levitin demostraron el teorema de Margolus-Levitin, que muestra que la velocidad de cualquier computadora está limitada por las leyes fundamentales de la física a ser, como máximo, proporcional a su uso de energía; esto implica que las computadoras de energía ultrabaja deben funcionar más lentamente que las computadoras convencionales. [3] [12] [13]

Junto con Tommaso Toffoli , Margolus desarrolló el hardware de simulación de autómatas celulares CAM-6 , que describió extensamente en su libro con Toffoli, Cellular Automata Machines (MIT Press, 1987), [3] [14] y con Tom Knight desarrolló la implementación del circuito integrado "Flattop" del cálculo de bolas de billar. [15] También ha realizado investigaciones pioneras sobre la lógica de compuerta cuántica reversible necesaria para soportar las computadoras cuánticas . [16]

Véase también

Referencias

  1. ^ Año de nacimiento como aparece en el índice de Wolfram, Stephen (2002), A New Kind of Science , Wolfram Media, ISBN 1-57955-008-8.
  2. ^ Se le describe como canadiense en Wright, Robert (abril de 1988), "¿Surgió el universo?", The Atlantic Monthly.
  3. ^ abcd Brown, Julian (2002), Mentes, máquinas y el multiuniverso: la búsqueda de la computadora cuántica , Simon and Schuster, págs. 74-76, ISBN 978-0-7432-4263-9.
  4. ^ Directorio CSAIL Archivado el 26 de abril de 2011 en Wayback Machine , consultado el 3 de febrero de 2011.
  5. ^ Margolus, Norman H. (1987), Física y computación (PDF) , tesis doctoral, Instituto Tecnológico de Massachusetts.
  6. ^ Shread, Paul (27 de octubre de 2003), "Permabit defiende el CAS", Enterprise IT Planet.
  7. ^ Regis, Ed (1988), ¿Quién se quedó con el despacho de Einstein?: excentricidad y genio en el Instituto de Estudios Avanzados , Basic Books, pág. 239, ISBN 978-0-201-12278-7.
  8. ^ Margolus, N. (1984), "Modelos de computación similares a los de la física", Physica D , 10 (1–2): 81–95, Bibcode :1984PhyD...10...81M, doi :10.1016/0167-2789(84)90252-5. Reimpreso en Wolfram, Stephen , ed. (1986), Teoría y aplicaciones de los autómatas celulares , Serie avanzada sobre sistemas complejos, vol. 1, World Scientific, págs. 232–246, Bibcode :1986taca.book.....W.
  9. ^ Schiff, Joel L. (2008), "4.2.1 Particionado de autómatas celulares", Autómatas celulares: una visión discreta del mundo , Wiley, págs. 115-116.
  10. ^ Fredkin, Edward , "Capítulo 9: Historia", Introducción a la filosofía digital (borrador) , archivado desde el original el 15 de abril de 2012Un mecanismo diferente para definir autómatas celulares universales reversibles, mediante la incorporación de autómatas irreversibles de dimensión d en autómatas reversibles de dimensión ( d  + 1), fue descrito anteriormente por Toffoli, Tommaso (1977), "Computation and construction universality of reversible cellular automata" (PDF) , Journal of Computer and System Sciences , 15 (2): 213–231, doi : 10.1016/s0022-0000(77)80007-x.
  11. ^ De Vos, Alexis (2010), Computación reversible: fundamentos, computación cuántica y aplicaciones , Wiley, ISBN 978-3-527-40992-1.
  12. ^ Margolus, Norman; Levitin, Lev B. (1998), "La velocidad máxima de la evolución dinámica", Physica D , 120 (1–2): 188–195, arXiv : quant-ph/9710043 , Bibcode :1998PhyD..120..188M, doi :10.1016/S0167-2789(98)00054-2, S2CID  468290.
  13. ^ Lloyd, Seth; Ng, Y. Jack (noviembre de 2004), "Black Hole Computers", Scientific American , 291 (5): 53–61, Bibcode :2004SciAm.291e..52L, doi :10.1038/scientificamerican1104-52, PMID  15521147.
  14. ^ Ilachinski, Andrew (2001), "A.1.1 CAM-6", Autómatas celulares: un universo discreto , World Scientific, págs. 713–714, ISBN 978-981-238-183-5.
  15. ^ Johnson, George (15 de junio de 1999), "Una computadora radical aprende a pensar a la inversa", New York Times.
  16. ^ Barenco, Adriano; Bennett, Charles H .; Cleve, Richard ; DiVincenzo, David P.; Margolus, Norman; Shor, Peter ; Sleator, Tycho; Smolin, John A .; Weinfurter, Harald (1995), "Puertas elementales para computación cuántica", Physical Review A , 52 (5): 3457–3467, arXiv : quant-ph/9503016 , Bibcode :1995PhRvA..52.3457B, doi :10.1103/PhysRevA.52.3457, PMID  9912645, S2CID  8764584.

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