{"id":8825,"date":"2025-03-17T08:47:07","date_gmt":"2025-03-17T08:47:07","guid":{"rendered":"https:\/\/ucie.ific.uv.es\/ucie\/?p=8825"},"modified":"2025-03-17T08:49:09","modified_gmt":"2025-03-17T08:49:09","slug":"investigadors-de-lific-csic-uv-utilitzen-el-buit-quantic-per-a-millorar-les-prediccions-en-fisica-de-particules-i-avancar-en-computacio-quantica","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ucie.ific.uv.es\/ucie\/va\/investigadors-de-lific-csic-uv-utilitzen-el-buit-quantic-per-a-millorar-les-prediccions-en-fisica-de-particules-i-avancar-en-computacio-quantica\/","title":{"rendered":"Investigadors de l\u2019IFIC (CSIC-UV) utilitzen el buit qu\u00e0ntic per a millorar les prediccions en f\u00edsica de part\u00edcules i avan\u00e7ar en computaci\u00f3 qu\u00e0ntica"},"content":{"rendered":"

Nota de premsa<\/strong>: https:\/\/delegacion.comunitatvalenciana.csic.es\/wp-content\/uploads\/2025\/03\/10-03-2025-IFIC-Buit-quantic.-VAL.pdf<\/a><\/p>\n

\n
\n
\n

Un equip internacional liderat per l\u2019Institut de F\u00edsica Corpuscular crea un algorisme que representa de forma m\u00e9s precisa les col\u00b7lisions que ocorren en acceleradors com el LHC<\/strong><\/p>\n

Un equip internacional liderat per investigadors de l\u2019Institut de F\u00edsica Corpuscular (IFIC<\/a>), centre mixt del Consell Superior d\u2019Investigacions Cient\u00edfiques (CSIC<\/a>) i la Universitat de Val\u00e8ncia<\/a>, ha desenvolupat un algorisme que permet predir amb major precisi\u00f3 el comportament de les part\u00edcules elementals en acceleradors com el Gran Colisionador d\u2019Hadrons (LHC) del CERN<\/a>. Aquest nou m\u00e8tode es basa en les fluctuacions del buit qu\u00e0ntic, un fenomen desconcertant de la F\u00edsica que, paradoxalment, ofereix representacions matem\u00e0tiques m\u00e9s precises dels processos f\u00edsics. Aquest m\u00e8tode, publicat a la prestigiosa revista cient\u00edfica Physical Review Letters<\/em>, s\u2019ha implementat per primera vegada en un ordinador qu\u00e0ntic, un avan\u00e7 arreplegat en un altre article publicat a la revista Quantum Science and Technology<\/em>.<\/p>\n

El buit en F\u00edsica qu\u00e0ntica \u00e9s un concepte tan fascinant com desconcertant. Lluny de ser un espai desprove\u00eft de tot contingut, representa un escenari din\u00e0mic on part\u00edcules i antipart\u00edcules sorgeixen i s\u2019aniquilen de manera constant, guiades pel principi d\u2019incertesa de Heisenberg. Aquestes fluctuacions del buit qu\u00e0ntic, encara que breus, deixen una petjada indeleble que permet millorar significativament les prediccions te\u00f2riques sobre el comportament de les part\u00edcules subat\u00f2miques, una cosa fonamental per a interpretar les dades en experiments com el LHC.<\/p>\n

Tradicionalment, els models te\u00f2rics que prediuen aquest comportament s\u2019han basat en els diagrames del premi Nobel Richard Feynman, que representen, de manera gr\u00e0fica i concisa, la interacci\u00f3 entre un conjunt de part\u00edcules que col\u00b7lideixen inicialment i les que emergeixen com a resultat d\u2019eixa col\u00b7lisi\u00f3. No obstant aix\u00f2, el formalisme matem\u00e0tic utilitzat permet, en uns certs casos, la producci\u00f3 d\u2019algunes d\u2019aquestes part\u00edcules amb energia exactament nul\u00b7la o en la mateixa direcci\u00f3.<\/p>\n

Encara que aquestes configuracions s\u00f3n v\u00e0lides des del punt de vista matem\u00e0tic, manquen de significat f\u00edsic. Aquest fenomen reflecteix una caracter\u00edstica essencial de la mec\u00e0nica qu\u00e0ntica: el nombre de part\u00edcules no \u00e9s fix i pot canviar a causa de fluctuacions qu\u00e0ntiques. Aix\u00f2 complica els c\u00e0lculs te\u00f2rics i genera grans desafiaments, ja que sovint sorgeixen infinits matem\u00e0tics que dificulten obtindre resultats precisos.<\/p>\n

La investigaci\u00f3 liderada per l\u2019IFIC proposa un enfocament innovador: basar els c\u00e0lculs te\u00f2rics en les amplituds de buit, \u00e9s a dir, en diagrames que no inclouen part\u00edcules externes i se centren en les fluctuacions intr\u00ednseques del buit qu\u00e0ntic. Aquesta estrat\u00e8gia elimina les dificultats associades als valors infinits i ofereix representacions matem\u00e0tiques m\u00e9s precises dels processos f\u00edsics reals.<\/p>\n

Com explica Germ\u00e1n Rodrigo<\/strong>, investigador principal del grup LHCPHENO a l\u2019IFIC que lidera el treball, \u201cquan un formalisme matem\u00e0tic condueix a complicacions innecess\u00e0ries, sol ser un senyal que existeix un mode m\u00e9s elegant i directe per a obtindre el resultat. El m\u00e8tode que hem desenvolupat incorpora de manera manifesta el principi f\u00edsic fonamental de causalitat, o causa-efecte. Adem\u00e9s de possibilitar prediccions te\u00f2riques m\u00e9s avan\u00e7ades, ofereix una nova perspectiva per a entendre les enigm\u00e0tiques propietats qu\u00e0ntiques del buit\u201d, assegura el f\u00edsic del CSIC.<\/p>\n

Aplicacions en computaci\u00f3 qu\u00e0ntica<\/strong><\/p>\n

L\u2019abs\u00e8ncia d\u2019infinits, juntament amb la naturalesa qu\u00e0ntica intr\u00ednseca de la f\u00edsica de part\u00edcules, ha perm\u00e9s als investigadors implementar amb \u00e8xit el seu nou algorisme en un ordinador qu\u00e0ntic. Aquesta fita ha facilitat la predicci\u00f3, per primera vegada en aquesta mena de plataformes, de la taxa de desintegraci\u00f3 del bos\u00f3 de Higgs, la part\u00edcula elemental responsable de la massa en l\u2019univers, a segon ordre de la teoria qu\u00e0ntica de camps, el marc te\u00f2ric que combina la mec\u00e0nica qu\u00e0ntica i la relativitat especial per a descriure com interactuen les part\u00edcules elementals.<\/p>\n

Aix\u00f2 representa un avan\u00e7 significatiu, perqu\u00e8 els c\u00e0lculs a ordres alts en teoria qu\u00e0ntica de camps, on cada ordre nou millora significativament la descripci\u00f3 del sistema, s\u00f3n extremadament complexos i requereixen una gran capacitat computacional. Aconseguir aquest resultat en un ordinador qu\u00e0ntic, a m\u00e9s de validar la seua capacitat per a abordar problemes avan\u00e7ats de f\u00edsica te\u00f2rica, obri noves possibilitats per a l\u2019\u00fas de la computaci\u00f3 qu\u00e0ntica en simulacions de part\u00edcules elementals i altres aplicacions en f\u00edsica d\u2019altes energies.<\/p>\n

Jorge Mart\u00ednez de Lejarza<\/strong>, doctorant a l\u2019IFIC i un dels autors de l\u2019\u00faltim treball, apunta: \u201cEls ordinadors qu\u00e0ntics prometen revolucionar la computaci\u00f3 en el segle XXI, superant als ordinadors cl\u00e0ssics en la resoluci\u00f3 d\u2019uns certs problemes concrets. En f\u00edsica de part\u00edcules ens enfrontem a alguns dels majors desafiaments en la ci\u00e8ncia i, en eixe sentit, la nostra missi\u00f3 \u00e9s reformular-los per a permetre la seua execuci\u00f3 en ordinadors qu\u00e0ntics, contribuint aix\u00ed a avan\u00e7ar en una millor comprensi\u00f3 de l\u2019univers\u201d.<\/p>\n

Aquest avan\u00e7 obri noves oportunitats per al desenvolupament d\u2019aplicacions en computaci\u00f3 qu\u00e0ntica i representa un pas significatiu en l\u2019exploraci\u00f3 de les fronteres de la f\u00edsica de part\u00edcules. Els dos treballs s\u2019han realitzat en col\u00b7laboraci\u00f3 amb personal investigador de la Universitat de Salamanca<\/a>, la Universitat Aut\u00f2noma de Sinaloa<\/a> (M\u00e8xic) i la Iniciativa en Tecnologies Qu\u00e0ntiques del CERN.<\/p>\n

 <\/p>\n

Refer\u00e8ncies:
\n<\/strong>S. Ram\u00edrez-Uribe, P.K. Dhani, G.F.R. Sborlini and G. Rodrigo, Rewording Theoretical Predictions at Colliders with Vacuum Amplitudes<\/em><\/strong>, Phys. Rev. Lett.<\/em> 133 (2024) 211901. DOI: https:\/\/doi.org\/10.1103\/PhysRevLett.133.211901<\/a><\/p>\n

J.J.Mart\u00ednez de Lejarza, D.F. Renter\u00eda-Estrada, M. Grossi and G. Rodrigo, Quantum integration of decay rates at second order in perturbation theory<\/em><\/strong>, Quantum Sci.Technol<\/em>. 10 (2025) 2, 025026. DOI: https:\/\/doi.org\/10.1088\/2058-9565\/ada9c5<\/a><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Nota de premsa: https:\/\/delegacion.comunitatvalenciana.csic.es\/wp-content\/uploads\/2025\/03\/10-03-2025-IFIC-Buit-quantic.-VAL.pdf Un equip internacional liderat per l\u2019Institut de F\u00edsica Corpuscular crea un algorisme que representa de forma m\u00e9s precisa les col\u00b7lisions que ocorren en acceleradors com el […]<\/p>\n","protected":false},"author":6,"featured_media":8823,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_monsterinsights_skip_tracking":false,"_monsterinsights_sitenote_active":false,"_monsterinsights_sitenote_note":"","_monsterinsights_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[38],"tags":[],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/ucie.ific.uv.es\/ucie\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/8825"}],"collection":[{"href":"https:\/\/ucie.ific.uv.es\/ucie\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/ucie.ific.uv.es\/ucie\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ucie.ific.uv.es\/ucie\/wp-json\/wp\/v2\/users\/6"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ucie.ific.uv.es\/ucie\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=8825"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/ucie.ific.uv.es\/ucie\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/8825\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":8826,"href":"https:\/\/ucie.ific.uv.es\/ucie\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/8825\/revisions\/8826"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ucie.ific.uv.es\/ucie\/wp-json\/wp\/v2\/media\/8823"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/ucie.ific.uv.es\/ucie\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=8825"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/ucie.ific.uv.es\/ucie\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=8825"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/ucie.ific.uv.es\/ucie\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=8825"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}