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Sandu Popescu

Sandu Popescu FRS [3] (nacido en 1956 en Oradea , Rumania [ cita requerida ] ) es un físico rumano-británico que trabaja en los fundamentos de la mecánica cuántica y la información cuántica . [4]

Educación y carrera

Estudió con Yakir Aharonov , seguido de puestos de investigación postdoctoral con François Englert , y luego con Abner Shimony y Bahaa Saleh. [ cita necesaria ] De 1996 a 1999 fue lector en el Instituto Isaac Newton de la Universidad de Cambridge . [ cita necesaria ]

Popescu ha sido profesor de Física en la Universidad de Bristol desde 1999. [ cita necesaria ]

Popescu es coeditor y coautor del primer libro de texto sobre información y computación cuántica. [5]

En 2015, Popescu apareció en Through the Wormhole de Science Channel con Morgan Freeman .

Investigación

Sus contribuciones más importantes se encuentran en el área de la no localidad cuántica . [ cita necesaria ] En colaboración con Daniel Rohrlich, simultáneamente e independientemente de Nicolas Gisin , Popescu demostró que la no localidad es una propiedad genérica de la naturaleza: cada estado cuántico puro entrelazado (es decir, casi todos los estados puros) tiene propiedades no locales. [6] En colaboración con Charles Bennett , Herbert Bernstein y Benjamin Schumacher, estableció la teoría cuantitativa del entrelazamiento mediante el descubrimiento de la concentración del entrelazamiento [7] y la dilución, y junto con Bennett, Schumacher, Gilles Brassard, John Smolin y William Wootters es un método de purificación por entrelazamiento (destilación) . [8] Estos trabajos introdujeron la idea de manipulación del entrelazamiento mediante operaciones locales y comunicación clásica (LOCC) , e introdujeron las nociones de entrelazamiento de destilación y entrelazamiento de formación. También demostró que existe una medida única de entrelazamiento para estados cuánticos bipartitos puros [9] (la entropía de von Neumann de la matriz de densidad reducida).

Con Daniel Rohrlich, Popescu demostró que podían existir correlaciones no locales más fuertes que las permitidas por la mecánica cuántica sin violar el principio de Einstein de no señalización superluminal . [10] Estas correlaciones ahora se conocen como correlaciones de Popescu-Rohrlich (cuadros PR). Este trabajo inició el intenso programa de investigación que se estaba llevando a cabo en este momento para encontrar nuevos principios de la naturaleza que limitaran la no localidad solo a correlaciones cuánticas, y de esta manera recuperar la mecánica cuántica a partir de principios generales.

En 1997, fue uno de los primeros investigadores en implementar la teletransportación cuántica, [11] uno de los experimentos más emblemáticos en información cuántica.

Otro de los intereses de Popescu son los fundamentos de la mecánica estadística. En colaboración con Noah Linden, Anthony J. Short y Andreas Winter, demostró que prácticamente cualquier sistema cuántico que interactúa con un sistema más grande (el "baño") alcanza el equilibrio. [12] Fundamentalmente, esta es la primera demostración de equilibrio, el aspecto más importante de la mecánica estadística, directamente a partir de los primeros principios, sin ningún supuesto adicional. El resultado se mantiene incluso en situaciones en las que los supuestos estándar de la mecánica estadística no se aplican, como sistemas con fuertes interacciones no protegidas de largo alcance donde la temperatura ni siquiera se puede definir. En un trabajo anterior con Short y Winter demostró que el llamado postulado de igual probabilidad a priori, uno de los postulados básicos de la mecánica estadística, es redundante y es simplemente una consecuencia de la tipicidad. [13] (Una prueba similar se debe a Goldstein et al. [14] )

Con Yakir Aharonov y su grupo, Popescu descubrió una serie de paradojas cuánticas, como el gato de Cheshire cuántico , [15] [16] y el principio del casillero cuántico. [17] [18] También introdujeron la idea de superposición de evoluciones temporales. [19]

Junto con Serge Massar, Popescu fue pionero en el estudio de mediciones óptimas y demostró que, en general, requieren mediciones colectivas (es decir, entrelazadas) de todas las partículas en un conjunto estadístico finito. [20] Entre las consecuencias contraintuitivas de la teoría cuántica está su descubrimiento con Nicolas Gisin de que dos espines antiparalelos contienen más información sobre su dirección que los espines paralelos. [21]

Más recientemente, el interés de Popescu está en la termodinámica de los sistemas cuánticos. En colaboración con Noah Linden y Paul Skrzypczyk describió el refrigerador más pequeño posible [22] y, junto con Skrzypczyk y Anthony J. Short, amplió las leyes de la termodinámica a sistemas cuánticos individuales. [23]

Premios y honores

Popescu ha ganado numerosos premios y honores, entre ellos:

Referencias

  1. ^ "Premio John Stewart Bell 2011". Cqiqc.physics.utoronto.ca . Consultado el 22 de diciembre de 2017 .
  2. ^ "Medalla Dirac 2016". Iop.org . Consultado el 22 de diciembre de 2017 .
  3. ^ ab Anón (2017). "Sandu Popescu". Royalsociety.org . Sociedad de la realeza . Archivado desde el original el 5 de mayo de 2017.
  4. ^ con H.-K. Lo, T. Spiller (Editor) Introducción a la información y la computación cuánticas , World Scientific, 1998.
  5. ^ Popescu, Sandu; Lo, Hoi-Kwong; Spiller, Tim, eds. (1998). Introducción a la información y la computación cuántica . Singapur: World Scientific. ISBN 978-981-238-525-3.
  6. ^ Popescu, Sandu; Rohrlich, Daniel (junio de 1992). "No localidad cuántica genérica". Letras de Física A. 166 (5–6): 293–297. Código bibliográfico : 1992PhLA..166..293P. doi :10.1016/0375-9601(92)90711-T.
  7. ^ Bennett, Charles H.; Bernstein, Herbert J.; Popescu, Sandu; Schumacher, Benjamin (1 de abril de 1996). "Concentrando enredo parcial por operaciones locales". Revisión física A. 53 (4): 2046-2052. arXiv : quant-ph/9511030 . Código bibliográfico : 1996PhRvA..53.2046B. doi :10.1103/PhysRevA.53.2046. PMID  9913106. S2CID  8032709.
  8. ^ Bennett, Charles H.; Brassard, Gilles; Popescu, Sandu; Schumacher, Benjamín; Smolin, John A.; Wootters, William K. (29 de enero de 1996). "Purificación de enredos ruidosos y teletransportación fiel a través de canales ruidosos". Cartas de revisión física . 76 (5): 722–725. arXiv : quant-ph/9511027 . Código bibliográfico : 1996PhRvL..76..722B. doi :10.1103/PhysRevLett.76.722. PMID  10061534. S2CID  8236531.
  9. ^ Popescu, Sandu; Rohrlich, Daniel (1 de noviembre de 1997). "Termodinámica y la medida del entrelazamiento". Revisión física A. 56 (5): R3319–R3321. arXiv : quant-ph/9610044 . Código bibliográfico : 1997PhRvA..56.3319P. doi :10.1103/PhysRevA.56.R3319. S2CID  18480289.
  10. ^ Popescu, Sandu; Rohrlich, Daniel (marzo de 1994). "La no localidad cuántica como axioma". Fundamentos de la Física . 24 (3): 379–385. Código bibliográfico : 1994FoPh...24..379P. CiteSeerX 10.1.1.508.4193 . doi :10.1007/BF02058098. S2CID  120333148. 
  11. ^ Boschi, D.; Branca, S.; De Martini, F.; Hardy, L.; Popescu, S. (9 de febrero de 1998). "Realización experimental de la teletransportación de un estado cuántico puro desconocido a través de canales duales clásicos y de Einstein-Podolsky-Rosen". Cartas de revisión física . 80 (6): 1121-1125. arXiv : quant-ph/9710013 . Código bibliográfico : 1998PhRvL..80.1121B. doi : 10.1103/PhysRevLett.80.1121. S2CID  15020942.
  12. ^ Tilo, Noé; Popescu, Sandu; Breve, Anthony J.; Invierno, Andreas (4 de junio de 2009). "Evolución de la mecánica cuántica hacia el equilibrio térmico". Revisión física E. 79 (6): 061103. arXiv : 0812.2385 . Código bibliográfico : 2009PhRvE..79f1103L. doi :10.1103/PhysRevE.79.061103. PMID  19658469. S2CID  29261455.
  13. ^ Popescu, Sandu; Breve, Anthony J.; Invierno, Andreas (29 de octubre de 2006). "Enredo y fundamentos de la mecánica estadística". Física de la Naturaleza . 2 (11): 754–758. arXiv : quant-ph/0511225 . Código bibliográfico : 2006NatPh...2..754P. doi : 10.1038/nphys444. S2CID  44243736.
  14. ^ Goldstein, Sheldon; Lebowitz, Joel L.; Tumulka, Roderich; Zanghì, Nino (8 de febrero de 2006). "Tipicalidad canónica". Cartas de revisión física . 96 (5): 050403. arXiv : cond-mat/0511091 . Código bibliográfico : 2006PhRvL..96e0403G. doi : 10.1103/PhysRevLett.96.050403. PMID  16486907. S2CID  2110805.
  15. ^ Aharonov, Yakir; Popescu, Sandu; Rohrlich, Daniel; Skrzypczyk, Paul (7 de noviembre de 2013). "Gatos cuánticos de Cheshire". Nueva Revista de Física . 15 (11): 113015. arXiv : 1202.0631 . Código Bib : 2013NJPh...15k3015A. doi :10.1088/1367-2630/15/11/113015. S2CID  55422570.
  16. ^ "'Quantum Cheshire Cat 'se hace realidad ".
  17. ^ Aharonov, Yakir; Colombo, Fabricio; Popescu, Sandu; Sabadini, Irene ; Struppa, Daniele C.; Tollaksen, Jeff (19 de enero de 2016). "Violación cuántica del principio de casillero y la naturaleza de las correlaciones cuánticas". Procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias . 113 (3): 532–535. Código Bib : 2016PNAS..113..532A. doi : 10.1073/pnas.1522411112 . PMC 4725468 . PMID  26729862. 
  18. ^ "La paradoja de la paloma revela conexiones cósmicas cuánticas". Newscientist.com . Consultado el 22 de diciembre de 2017 .
  19. ^ Aharonov, Yakir; Anandán, Jeeva; Popescu, Sandu; Vaidman, Lev (18 de junio de 1990). "Superposiciones de evoluciones temporales de un sistema cuántico y una máquina cuántica de traducción del tiempo". Cartas de revisión física . 64 (25): 2965–2968. Código bibliográfico : 1990PhRvL..64.2965A. doi : 10.1103/PhysRevLett.64.2965. PMID  10041860.
  20. ^ Massar, S.; Popescu, S. (20 de febrero de 1995). "Extracción óptima de información de conjuntos cuánticos finitos" (PDF) . Cartas de revisión física . 74 (8): 1259-1263. Código bibliográfico : 1995PhRvL..74.1259M. doi : 10.1103/PhysRevLett.74.1259. PMID  10058975.
  21. ^ Gisin, N.; Popescu, S. (12 de julio de 1999). "Spin Flips e información cuántica para giros antiparalelos". Cartas de revisión física . 83 (2): 432–435. arXiv : quant-ph/9901072 . Código Bib : 1999PhRvL..83..432G. doi : 10.1103/PhysRevLett.83.432. S2CID  55002749.
  22. ^ Tilo, Noé; Popescu, Sandu; Skrzypczyk, Paul (21 de septiembre de 2010). "¿Qué tan pequeñas pueden ser las máquinas térmicas? El frigorífico más pequeño posible". Cartas de revisión física . 105 (13): 130401. arXiv : 0908.2076 . Código bibliográfico : 2010PhRvL.105m0401L. doi : 10.1103/PhysRevLett.105.130401. PMID  21230755. S2CID  2707740.
  23. ^ Skrzypczyk, Pablo; Breve, Anthony J.; Popescu, Sandu (2014). "Extracción de trabajo y termodinámica para sistemas cuánticos individuales". Comunicaciones de la naturaleza . 5 : 4185. arXiv : 1307.1558 . Código Bib : 2014NatCo...5.4185S. doi : 10.1038/ncomms5185. PMID  24969511. S2CID  205326939.
  24. ^ "Premio Cozzarelli". Pnas.org . Consultado el 22 de diciembre de 2017 .
  25. ^ "La Royal Society anuncia la próxima ronda de los prestigiosos premios Wolfson Research Merit Awards". Royalsociety.org . Consultado el 22 de diciembre de 2017 .
  26. ^ "Sandu Popescu". Cqiqc.physics.utoronto.ca . Consultado el 22 de diciembre de 2017 .
  27. ^ "El profesor Popescu recibió una beca de investigación avanzada del ERC". Bristol.ac.uk . Consultado el 22 de diciembre de 2017 .
  28. ^ "Miembros, Instituto de Estudios Cuánticos, Universidad Chapman". Chapman.edu . Consultado el 22 de diciembre de 2017 .
  29. ^ "Ganadores del premio: Conferencia Clifford Paterson". Docs.google.com . Consultado el 22 de diciembre de 2017 .

enlaces externos