¿Dónde podemos encontrar física teórica en informática?

En computación cuántica!

Este campo es una hermosa combinación de informática teórica, física y matemáticas. En particular, los investigadores en este campo están interesados ​​en aprovechar las peculiaridades de la mecánica cuántica para resolver ciertos problemas computacionales mucho más rápido que cualquier computadora basada en las leyes físicas clásicas.

Para tomar un ejemplo famoso, Peter Shor demostró que una computadora cuántica (una computadora construida para aprovechar los efectos de la mecánica cuántica, como el enredo y la superposición) puede factorizar grandes números enteros de manera eficiente, mientras que se cree ampliamente que una computadora ‘clásica’ no puede. Este es un descubrimiento significativo: el esquema de cifrado más utilizado, RSA, se basa en el supuesto de que es difícil factorizar enteros. Si se construye una computadora cuántica lo suficientemente grande, cualquier cosa encriptada usando RSA es vulnerable …

Trabajé en un laboratorio haciendo investigación de física computacional usando una clase de algoritmos llamados teoría funcional de densidad o DFT. Usaríamos una súper computadora para simular materiales desde el nivel cuántico hacia arriba. Se ha realizado un trabajo muy interesante con DFT, como crear diagramas de fase de sustancias bajo un inmenso calor y presión que no podríamos hacer físicamente aquí en la tierra, o explorar nuevos materiales antes de que sean creados.

Entonces, está la física teórica en la informática, pero ¿qué pasa con viceversa? ¡Bueno, lo mismo podría influir en el diseño de la computadora! Es como un circuito de retroalimentación.

La teoría está influyendo en la ciencia de la computación al reimaginar el transistor como un solo electrón, o puertas lógicas que actúan en el giro de las partículas llamado spintronics. Las cuasipartículas teóricas también están encontrando aplicaciones en informática como la computadora cuántica topológica.

A2A. No encontraría física teórica en informática sino en su aplicación física computacional. Ver ¿Cuál es la diferencia entre física teórica y computacional?

Creo que la programación orientada a objetos tiene algunas similitudes con la teoría cuántica de campos. Tenemos clases (campos) de objetos (partículas) que se crean y eliminan (aniquilan). Tienen un estado Debe enviar un mensaje (observar) para determinar los valores de los datos que definen el estado. Los mensajes son objetos (¿bosones?) Que modifican los estados de los objetos.

En el transistor. Un transistor es un dispositivo de mecánica cuántica, no explicable por la física clásica.

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