Computación, información y física cuántica en el espacio qang

Un tratado sobre la unidad qg, el filtro de simetría y sus aplicaciones

Prefacio

Este libro reúne, en un orden de lectura, los resultados de un programa de investigación sobre una idea sencilla: describir el qubit por lo que se mide. La unidad qang (qg) expresa el estado de un qubit en la escala en la que el experimento lo entrega, el sesgo polar \(qg_Z=\langle\sigma_z\rangle\), y de esa elección se desprende una herramienta práctica, el filtro de simetría qg: cuando un circuito conserva un número (excitaciones, fotones, sabor de neutrino, masa), los disparos que lo violan solo pueden venir del ruido y se descartan.

El recorrido va de los fundamentos (partes I y II) a las aplicaciones: neutrinos (parte III), teleportación en redes ópticas (parte IV), modelos de información de bucles temporales y agujeros negros (parte V), criptografía (parte VI), aprendizaje automático cuántico (parte VII), dinámica y química (parte VIII), corrección de errores y caracterización (parte IX). La parte X reúne la evidencia: el método, las ventajas confirmadas, los límites y los resultados negativos, y la primera corrida en hardware real.

Cómo leer los resultados

Tres convenciones atraviesan el libro:

• Predicciones registradas antes de correr. Cada experimento citado fijó sus predicciones antes de ejecutarse (un commit o un hash sha256 del script), y se informa como cumplido o fallido. Los fallos no se omiten: muchas de las lecciones del libro salen de ellos.
• Ruido simulado salvo indicación. Lo que se describe “en un dispositivo” corresponde a modelos de ruido calibrados de procesadores IBM o IonQ, salvo los resultados en hardware real, que se señalan explícitamente (capítulo 31).
• Referencias a las notas. Las citas del tipo (§151) remiten a la sección correspondiente de las notas de investigación del proyecto (RESEARCH_NOTES.md), donde están el código, las pruebas y los datos.

Código y datos

Todo el material es abierto: la biblioteca qang (pip install qang), los scripts de cada experimento, los cuadernos ejecutables y los datos están en github.com/Viny2030/qang. El registro de software tiene el DOI 10.5281/zenodo.22832150.

Estado de esta edición

El libro se escribe y publica por capítulos. Los capítulos marcados “en preparación” muestran su contenido previsto y se completan en ediciones sucesivas.

Vicente Humberto Monteverde — Universidad del Museo Social Argentino (UMSA), Argentina. ORCID 0000-0001-8884-4811.