Orilla, Pedro

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pedro orilla
Pedro Shor
Fecha de nacimiento 14 de agosto de 1959 (63 años)( 14 de agosto de 1959 )
Lugar de nacimiento Nueva York , Estados Unidos
País
Esfera científica Informática
Lugar de trabajo
alma mater
consejero científico tom layton
Conocido como autor del algoritmo Shor
Premios y premios beca macarthur Premio Gödel ( 1999 ) Premio Internacional de Ciencias Rey Faisal [d] ( 2002 ) Conferencia Gibbs ( 2010 ) Medalla del ábaco ( 1998 ) Premio O'Reilly de código abierto ( 1998 ) Premio Dixon por contribución significativa al desarrollo de la ciencia [d] ( 1999 ) Premio Internacional de Comunicación Cuántica ( 1998 ) Medalla Dirac (ICTP) ( 2017 )
Sitio web Página personal de Shor en el sitio web del MIT
 Archivos multimedia en Wikimedia Commons

Peter Shor ( Ing.  Peter Shor ; nacido el 14 de agosto de 1959 , Nueva York , EE . UU .) es un científico estadounidense. Autor de trabajos en el campo de la geometría, teoría de la probabilidad, combinatoria, teoría de algoritmos e informática cuántica. Es mejor conocido por sus resultados seminales en la teoría de la computación cuántica.

En 1994, desarrolló un algoritmo de factorización polinomial eficiente para números grandes para una computadora cuántica. (Aún no se ha descubierto un algoritmo polinomial para convertir grandes números en factores en una computadora clásica y, según muchos investigadores, esta es una tarea exponencialmente difícil). En 1995, demostró que la computación cuántica se puede llevar a cabo incluso en presencia de de un entorno de decoherencia no muy fuerte) si se utiliza la corrección de errores algorítmica cuántica. En matemáticas, P. Shor y sus coautores demostraron el teorema del círculo polar .

Ganador del Premio Nevanlinna ( 1998 ), Premio Gödel ( 1999 ), Beca MacArthur ( 1999 ) y muchos otros prestigiosos premios científicos.

Biografía

En 1977 ocupó el tercer lugar en la Olimpiada Matemática de EE . UU . [1] , después de lo cual participó en la Olimpiada Matemática Internacional en Yugoslavia como parte del equipo estadounidense y ganó una medalla de plata allí [2] [3] .

Se graduó de Caltech en 1981 con una licenciatura en matemáticas. Continuó sus estudios de posgrado en el Instituto Tecnológico de Massachusetts , donde en 1985 obtuvo el título de Doctor en Filosofía en Matemáticas Aplicadas (un análogo cercano es el título de Candidato a Ciencias en Rusia). El supervisor de doctorado de Peter Shore fue Tom Layton . Después de su defensa, pasó un año en la Universidad de Berkeley como postdoctorado. En 1986, se incorporó a AT&T Bell Laboratories en Murray Hill, Nueva Jersey, y en 1997 se trasladó a AT&T Laboratories en Florham Park, Nueva Jersey. Durante varios años, su principal área de interés fueron los algoritmos para computadoras convencionales, y al mismo tiempo estudió teoría de probabilidades y combinatoria. En 1994, después de pensar en los problemas, hizo su descubrimiento en el campo de las computadoras cuánticas ( algoritmo de Shor ). Desde entonces, ha dedicado la mayor parte de su tiempo a investigar en computación cuántica y teoría de la información cuántica [4] .

En 2004, pasó de la empresa a la docencia en el Departamento de Matemáticas del Instituto Tecnológico de Massachusetts , donde aún trabaja. Desde casi al mismo tiempo, ha sido miembro del Laboratorio de Ciencias de la Computación e Inteligencia Artificial del Instituto Tecnológico de Massachusetts (CSAIL) y del Centro de Física Teórica.

En 2007, recibió el Premio al Servicio Distinguido del Instituto de Tecnología de California ( Caltech ). También es miembro de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos [5] .

Se interpretó a sí mismo en la serie " New Star " (ing. "Nova" 1974  - ...)

Vida personal

Shore está casado con su esposa Jennifer. Tienen dos hijas, la mayor se llama Valeria [6] .

Actividad científica

El profesor Shor es conocido por su trabajo en computación cuántica, en particular por el desarrollo de un algoritmo cuántico, ahora conocido como algoritmo de Shor, más rápido que cualquiera de los algoritmos modernos conocidos que se ejecutan en una computadora digital clásica. Así, hizo más factible y real el desarrollo físico de las computadoras cuánticas. Shor demostró que los errores en los cálculos no conducen necesariamente a fallas graves en el funcionamiento de una computadora cuántica; demostró que los códigos correctivos cuánticos podrían usarse para construir una computadora cuántica a partir de componentes ligeramente ruidosos. Por lo tanto, Peter Shor rompió el sistema criptográfico Rivest-Shamir-Adelman ampliamente utilizado utilizado anteriormente [7] .

En 2002 fue galardonado con el Premio Internacional de Ciencias Rey Faisal (neof. Premio Nobel árabe ). Además de ella, la profesora Shor fue galardonada con el Premio Rolf Nevanlinna del Congreso Internacional de Matemáticos en 1998, el Premio Dixon en Ciencias en el mismo 1998, el Premio Internacional de Comunicaciones Cuánticas y el Premio Gödel al mejor trabajo en informática teórica en 1999 También en 1999, recibió la Beca MacArthur (apodada "Beca Genius"), que la Fundación John D. y Catherine T. MacArthur otorga anualmente a ciudadanos y residentes de los EE. UU. de cualquier edad y campo de estudio "que exhiban mérito y la promesa de un trabajo creativo continuo y ampliado” y el Premio Internacional de Comunicaciones Cuánticas de 1998 [5] [8] .

Shore es el ganador número 25 de este premio de la Universidad Carnegie Mellon . Los desarrollos de Shor se refieren a la computadora cuántica , que puede superar con creces a las computadoras digitales en velocidad y aprender a resolver problemas que son difíciles de resolver para las máquinas paralelas más modernas. Sin embargo, las capacidades de dicho dispositivo no se conocieron suficientemente hasta 1994, cuando Shor descubrió un algoritmo para convertir números grandes o enteros en números primos. Su avance provocó una ola de investigación entre físicos e informáticos que ahora están ayudando a llevar las computadoras cuánticas de la teoría a la etapa de prototipo. La dificultad de factorizar números largos usando computadoras convencionales subyace en algunos de los métodos ampliamente utilizados para cifrar información en Internet. Por esta razón, una computadora cuántica podría, al menos, comprometer potencialmente la seguridad del dinero electrónico y las firmas en Internet. Sin embargo, todavía faltan muchos años para un dispositivo que realmente pueda implementar el algoritmo de Shor para grandes números, debido a que se deben superar numerosas dificultades técnicas. Por lo tanto, las organizaciones de seguridad están monitoreando los desarrollos en esta área y aún no existe una preocupación seria [9] .

Peter Shor es un colaborador y usuario activo de Stack Exchange , con tres "insignias" de oro (una por una buena respuesta) y ciento noventa y dos "insignias" de plata y bronce [10] .

El trabajo de Shor sobre el desarrollo de una computadora cuántica pone en peligro la criptografía moderna, en particular, el algoritmo RSA , que es un criptosistema de clave pública basado en la factorización del producto de dos grandes números primos. Esto conduce al desarrollo de la criptografía poscuántica  , criptografía que será relevante después de la invención de la computadora cuántica, como las firmas Merkle basadas en tablas hash , los criptosistemas de corrección de errores (como McEliece ) y el cifrado de clave secreta (como AES ). ).

Informe sobre la estructura de aplicaciones unitarias y la conjetura cuántica asintótica de Birkhoff

El valor de este informe es que plantea muchas preguntas futuras que el profesor está abordando. El profesor se pregunta si el teorema de Birkhoff se generaliza a los canales cuánticos. Uno de los teoremas de Birkhoff establece que cualquier matriz bistocástica es una combinación convexa de matrices de permutación. Un análogo no conmutativo del mapeo estocástico es el canal cuántico, es decir, un mapeo de matrices hermitianas que conserva trazas completamente positivo. Un análogo de las matrices bistocásticas son los canales unitarios que preservan la matriz identidad. Una generalización natural no conmutativa del teorema de Birkhoff sería la afirmación de que todo canal unitario es una combinación convexa de aplicaciones unitarias, lo que, sin embargo, no es cierto. Una afirmación más débil es la conjetura cuántica asintótica de Birkhoff sobre la aproximación mediante aplicaciones unitarias de la potencia n-ésima del tensor del canal cuando n tiende a infinito. El profesor Shor muestra que tal hipótesis también es incorrecta y propone una clasificación de canales unitarios relacionados con esta hipótesis [11] .

Estudios del teorema inverso cuántico de Shannon

Este trabajo es uno de los clave en la actividad del profesor, ya que desarrolla su investigación original y le permite perfeccionarla. El trabajo trata sobre la teoría de la información cuántica e intenta analizar cuánta información se puede transmitir a través de un canal cuántico . A diferencia del caso clásico, para el que, según la fórmula de Shannon , solo existe un valor de capacidad de canal, en el caso cuántico depende de si la información transmitida es clásica o cuántica, y de qué recursos auxiliares se dispone.

Dual al problema habitual de codificación de canales de ruido, donde se usa un canal de ruido (clásico o cuántico) para simular un canal sin ruido, porque los teoremas inversos de Shannon se refieren al uso de canales sin ruido para simular canales de ruido y, más generalmente, el uso de un solo canal. canal de ruido para simular canales de ruido simulación del funcionamiento de otro canal (ruido o silencioso). Para enlaces con ancho de banda distinto de cero, tal modelado siempre es posible, pero para que sea efectivo, generalmente se requieren recursos auxiliares del tipo y cantidad apropiados. En el caso clásico, la aleatoriedad general entre emisor y receptor es un recurso auxiliar suficiente, independientemente de la naturaleza de la fuente, pero en el caso cuántico, los recursos auxiliares necesarios para una simulación eficiente dependen tanto del canal que se modela como de la fuente. y entradas a la misma.

Para fuentes de energía de tensor (una generalización cuántica de fuentes clásicas sin memoria), el entrelazamiento en forma de ebits estándar (pares de qubits entrelazados al máximo ) es suficiente, pero para fuentes generales que pueden correlacionarse o entrelazarse arbitrariamente en las entradas del canal, recursos adicionales como los estados de enredo o fuga, por lo general son inevitables. Combinando resultados existentes y nuevos, establecemos la cantidad de recursos de comunicación y soporte necesarios tanto en el caso clásico como en el cuántico, las compensaciones entre ellos y la pérdida de eficiencia de la simulación en los casos en que los recursos de soporte faltan o son insuficientes. En particular, encontramos una nueva expresión simple para el costo de retroalimentación para simular la retroalimentación coherente de los canales cuánticos (es decir, una simulación en la que el remitente guarda lo que de otro modo ingresaría al entorno en una simulación convencional) en fuentes de alimentación que no son suministros de energía en presencia de ebits ilimitados cuando no hay otro recurso auxiliar. Los resultados con respecto a las fuentes de energía del tensor muestran una fuerte interacción con el teorema de la potencia asociado con el entrelazamiento [12] .

Notas

  1. ↑ Murray Klamkin (Editor). Asociación Matemática de América (enero de 1989). Olimpiadas matemáticas de EE. UU. 1972-1986 Problemas y soluciones (Anneli Lax New Mathematical Library) , ISBN 0-88385-634-4 , ISBN 978-0-88385-634-5 , consultado el 10 de mayo de 2007
  2. ↑ Sociedad histórica de Mill Valley, 2004, 'Historia de Homestead Valley' Archivado el 21 de agosto de 2006.
  3. ↑ Stephen R. Dunbar, 'Identifying Talent: American Mathematics Competitions', en Mathematical Association of America, Focus, Vol. 24, Número 3, marzo de 2004, pág. 29
  4. ↑ Peter Shor | Matemáticas del MIT . matemáticas.mit.edu. Recuperado: 20 de diciembre de 2018.
  5. ↑ 1 2 Premio Rey Faisal | Profesor Peter  W. Shor Recuperado: 10 de diciembre de 2018.
  6. ↑ Comunicados de prensa de SCS . www.cs.cmu.edu. Recuperado: 10 de diciembre de 2018.
  7. ↑ Sociedad  Matemática Estadounidense . www.ams.org. Recuperado: 20 de diciembre de 2018.
  8. ↑ Premio Nevanlinna › Foro  de Laureados de Heidelberg . Recuperado: 20 de diciembre de 2018.
  9. ↑ Peter W.Shor. Algoritmos de tiempo polinomial para factorización prima y logaritmos discretos en una computadora cuántica  // SIAM Journal on Computing. — 1997-10. - T. 26 , n. 5 . - S. 1484-1509 . - ISSN 1095-7111 0097-5397, 1095-7111 . -doi : 10.1137/ S0097539795293172 .
  10. ↑ Usuario Peter Shor . Intercambio de pila de informática teórica. Recuperado: 20 de diciembre de 2018.
  11. ↑ Peter Shor, La estructura de los mapas unitarios y la conjetura cuántica asintótica de Birkhoff . www.mathnet.ru Recuperado: 10 de diciembre de 2018.
  12. ↑ El teorema de Shannon inverso cuántico y las compensaciones de recursos para simular canales cuánticos: IEEE Journals & Magazine  . ieeeexplore.ieee.org. Recuperado: 20 de diciembre de 2018.

Literatura

Enlaces

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