Pablo Benioff

Pablo Benioff
Nacido	Paul Anthony Benioff ( 1 de mayo de 1930 )1 de mayo de 1930 Pasadena, California , Estados Unidos
Fallecido	29 de marzo de 2022 (29 de marzo de 2022)(91 años) Downers Grove, Illinois , Estados Unidos
Educación	Universidad de California, Berkeley
Alma máter	Instituto Weizmann Universidad de California, Berkeley Laboratorios Nacionales Argonne Instituto Niels Bohr CNRS Universidad de Tel Aviv
Conocido por	Computación cuántica Máquina cuántica de Turing Química nuclear Física nuclear
Carrera científica
Campos	Física teórica Ciencia de la información cuántica

Paul Anthony Benioff ^[1] (1 de mayo de 1930 - 29 de marzo de 2022) fue un físico estadounidense que ayudó a ser pionero en el campo de la computación cuántica . Benioff fue más conocido por su investigación en  teoría de la información cuántica  durante las décadas de 1970 y 1980 que demostró la posibilidad teórica de las computadoras cuánticas al describir el primer modelo mecánico cuántico de una computadora. En este trabajo, Benioff demostró que una computadora podría operar bajo las leyes de la mecánica cuántica al describir una descripción de la ecuación de Schrödinger de las máquinas de Turing . El trabajo de Benioff en la teoría de la información cuántica abarcó las computadoras cuánticas, los robots cuánticos y la relación entre los fundamentos de la lógica, las matemáticas y la física.

Benioff nació el 1 de mayo de 1930 en Pasadena, California. ^[2] Su padre, Hugo Benioff , fue profesor de sismología en el Instituto Tecnológico de California , y su madre, Alice Pauline Silverman, recibió una maestría en inglés de la Universidad de California, Berkeley .

Benioff también asistió a Berkeley, donde obtuvo una licenciatura en  botánica en 1951. Después de un período de dos años trabajando en química nuclear para Tracerlab, regresó a Berkeley. En 1959, obtuvo su doctorado en química nuclear.

En 1960, Benioff pasó un año en el  Instituto de Ciencias Weizmann  en Israel como investigador postdoctoral. Luego pasó seis meses en el  Instituto Niels Bohr  en Copenhague como becario Ford. En 1961, comenzó una larga carrera en el  Laboratorio Nacional Argonne , primero en su División de Química y más tarde, en 1978, en la División de Impacto Ambiental del laboratorio. Benioff permaneció en Argonne hasta su jubilación en 1995. Continuó realizando investigaciones en el laboratorio como científico emérito postjubilado de la División de Física hasta su muerte en 2022. Le sobreviven su esposa de 62 años, Hanna (née Hannelore Leshner) y sus tres hijos. Chicago Tribune, 3 de abril de 2022.

Además, Benioff enseñó los fundamentos de la mecánica cuántica como profesor visitante en  la Universidad de Tel Aviv en 1979, y trabajó como científico visitante en el CNRS de Marsella en 1979 y 1982.

En la década de 1970, Benioff comenzó a investigar la viabilidad teórica de la computación cuántica. Sus primeras investigaciones culminaron en un artículo, ^[3] publicado en 1980, que describía un modelo mecánico cuántico de  las máquinas de Turing . Este trabajo se basaba en una descripción clásica de 1973 de las máquinas de Turing reversibles realizada por el físico Charles H. Bennett . ^[4]

El modelo de Benioff de una computadora cuántica era reversible y no disipaba energía. ^[5]  En ese momento, hubo varios artículos que argumentaban que la creación de un modelo reversible de computación cuántica era imposible. El artículo de Benioff fue el primero en demostrar que la computación cuántica reversible era teóricamente posible, lo que a su vez mostró la posibilidad de la computación cuántica en general. Este trabajo, junto con el trabajo posterior de varios otros autores (incluidos David Deutsch , Richard Feynman y Peter Shor ), inició el campo de la computación cuántica.

En un artículo publicado en 1982, ^[6] Benioff desarrolló aún más su modelo original de máquinas de Turing mecánicas cuánticas. Este trabajo colocó a las computadoras cuánticas sobre una base teórica sólida. Richard Feynman luego produjo un simulador cuántico universal . ^[7] Basándose en el trabajo de Benioff y Feynman, Deutsch propuso que la mecánica cuántica se puede utilizar para resolver problemas computacionales más rápido que las computadoras clásicas, y en 1994, Shor describió un algoritmo de factorización que se considera que tiene una aceleración exponencial sobre las computadoras clásicas. ^[8]

Después de que Benioff y sus colegas del campo publicaran varios artículos más sobre computadoras cuánticas, la idea comenzó a ganar terreno en la industria, la banca y las agencias gubernamentales. El campo es ahora un área de investigación de rápido crecimiento que podría tener aplicaciones en ciberseguridad , criptografía , modelado de sistemas cuánticos y más.

A lo largo de su carrera en Argonne, Benioff realizó investigaciones en muchos campos, incluidas  las matemáticas ,  la física  y  la química . Mientras estuvo en la División de Química, realizó investigaciones sobre la teoría de la reacción nuclear , así como sobre la relación entre los fundamentos de la física y las matemáticas.

Después de unirse a la División de Impacto Ambiental de Argonne en 1978, Benioff continuó trabajando en computación cuántica y en cuestiones fundamentales. Esto incluyó descripciones de robots cuánticos, modelos mecánicos cuánticos de diferentes tipos de números y otros temas. Más adelante en su carrera, estudió los efectos de la escala numérica y las matemáticas locales en la física y la geometría . Como emérito, continuó trabajando en estos y otros temas fundamentales.

En 2000, Benioff recibió el Premio de Comunicación Cuántica de la Organización Internacional para la Comunicación, Computación y Medición Cuánticas, así como el Premio de Computación y Comunicación Cuántica de la Universidad de Tamagawa en Japón. Se convirtió en miembro de la Sociedad Estadounidense de Física en 2001. ^[9] Al año siguiente, recibió la Medalla Especial de la Universidad de Chicago por Desempeño Distinguido en el Laboratorio Nacional Argonne . En 2016, Argonne celebró una conferencia en honor a su trabajo en computación cuántica.

• "Tasa de producción de rayos cósmicos y tiempo medio de eliminación del berilio-7 de la atmósfera", Physical Review , Vol. 104, 1956, págs. 1122-1130.
• "Teoría de la información en la mecánica estadística cuántica", Physics Letters , Vol. 14, 1965, págs. 196-197.
• ”Algunos aspectos de la relación entre la lógica matemática y la física. I", Journal of Mathematical Physics , vol. 11, 1970, págs. 2553–2569.
• ”Algunos aspectos de la relación entre la lógica matemática y la física. II", Journal of Mathematical Physics , Vol. 12, 1971, págs. 360–376.
• "Medidas valoradas por operadores en mecánica cuántica: procesos finitos e infinitos", Journal of Mathematical Physics , Vol. 13, 1972, págs. 231-242.
• "Procedimientos de decisión en mecánica cuántica", Journal of Mathematical Physics , Vol. 13, 1972, págs. 908-915.
• "Procedimientos en mecánica cuántica sin el axioma de proyección de von Neumann", Journal of Mathematical Physics , Vol. 13, 1972, págs. 1347-1355.
• "Algunas consecuencias de las reglas interpretativas fortalecidas de la mecánica cuántica", Journal of Mathematical Physics , Vol. 15, 1974, págs. 552-559.
• ”Modelos de la teoría de conjuntos de Zermelo-Frankel como portadores de las matemáticas de la física. I", Journal of Mathematical Physics , vol. 17, 1976, págs. 618-628.
• ”Modelos de la teoría de conjuntos de Zermelo Frankel como portadores de las matemáticas de la física. II", Journal of Mathematical Physics , Vol. 17, 1976, págs. 629–640.
• "Secuencias de medición finitas e infinitas en mecánica cuántica y aleatoriedad: la interpretación de Everett", Journal of Mathematical Physics , Vol. 18, 1977, págs. 2289-2295.
• "La computadora como un sistema físico: un modelo hamiltoniano mecánico cuántico microscópico de computadoras representado por máquinas de Turing", Journal of Statistical Physics , Vol. 22, 1980, pp. 563–591.
• "Modelos hamiltonianos mecánico-cuánticos de máquinas de Turing", Journal of Statistical Physics , Vol. 29, 1982, págs. 515–546.
• "Modelos mecánicos cuánticos de máquinas de Turing que no disipan energía", Phys. Rev. Lett. , vol. 48, 1982, págs. 1581–1585.
• "Modelos hamiltonianos de la mecánica cuántica de procesos discretos que borran sus propias historias: aplicación a las máquinas de Turing, Int. J". Theor. Phys. , vol. 21, 1982, págs. 177–201. ^[10]
• "Comentario sobre 'Disipación en computación'", Physical Review Letters , Vol. 53, 1984, págs. 1203.
• "Modelos hamiltonianos de mecánica cuántica de computadoras", Anales de la Academia de Ciencias de Nueva York , vol. 480, 1986, págs. 475-486.
• "Evolución balística cuántica en mecánica cuántica: aplicación a computadoras cuánticas", Phys. Rev. A , Vol. 54, 1996, págs. 1106–1123, Arxiv.
• "Hamiltonianos de enlace estrecho y máquinas cuánticas de Turing", Phys. Rev. Lett. , Vol. 78, 1997, págs. 590–593.
• "Aspectos espectrales y de transmisión de hamiltonianos de enlace fuerte para la máquina de Turing cuántica de conteo", Physical Review B , Vol. 55, 1997, págs. 9482–9493.
• "Modelos de máquinas cuánticas de Turing", Fortschritte der Physik , vol. 46, 1998, págs. 423–441, Arxiv.
• "Robots y entornos cuánticos", Phys. Rev. A , Vol. 58, 1998, págs. 893–904, Arxiv.
• "Robots cuánticos y computadoras cuánticas", en: AJG Hey (Hrsg.), Feynman y la computación , Perseus Books 1999, págs. 155-176, Arxiv.
• "Un ejemplo simple de definiciones de verdad, validez, consistencia y completitud en la mecánica cuántica", Physical Review A , Vol. 59, 1999, págs. 4223–4252.
• "La representación de números naturales en la mecánica cuántica", Phys. Rev. A , Vol. 63, 2001, 032305, Arxiv.
• "Implementación eficiente y representación del estado del producto de números", Phys. Rev. A , Vol. 64, 2001, págs. 052310, Arxiv.
• "El lenguaje es físico", Quantum Information Proceedings , Vol. 1, 2002, págs. 495-509.
• "Uso de conceptos lógicos matemáticos en la mecánica cuántica: un ejemplo", Journal of Physics A: Mathematical and General , Vol. 35, 2002, págs. 5843–5857.
• "Hacia una teoría coherente de la física y las matemáticas", Found. Phys. , vol. 32, 2002, págs. 989–1029, Arxiv.
• "La representación de números en la mecánica cuántica", Algorithmica , Vol. 34, 2002, págs. 529–559, Arxiv.
• "Hacia una teoría coherente de la física y las matemáticas: la conexión teoría-experimento", Fundamentos de la física , vol. 35, 2005, págs. 1825-1856, Arxiv.
• "Representación de números racionales complejos en mecánica cuántica", Phys. Rev. A , Vol. 72, 2005, pp. 032314, Arxiv.
• “Campos de marcos de referencia cuánticos basados ​​en diferentes representaciones de números racionales como estados de cadenas de qubits”. Enviado a actas, 3er Festival Feynman, Universidad de Maryland, 2006, Journal of Physics : Conference Series 70 (2007) 012003.
• "Una representación de números reales y complejos en la teoría cuántica", International Journal of Pure and Applied Mathematics , Vol. 39, 2007, págs. 297–339.
• "Campos de marcos de referencia basados ​​en representaciones de la teoría cuántica de números reales y complejos", Advances in Quantum Computation , Vol. 482, 2009, págs. 125-163.
• “Efectos sobre la física cuántica de la disponibilidad local de las matemáticas y de los factores de escala dependientes del espacio-tiempo para sistemas numéricos”. Capítulo 2, en Advances in Quantum Theory , II Cotaescu (Ed.), Intech open access publisher, 2012.
• “Extensión de la teoría de calibre para incluir escalamiento numérico por campo de bosones: efectos sobre algunos aspectos de la física y la geometría”. Capítulo en Recent Developments in Bosons Research , Ignace Tremblay (Ed.), Nova Press, 2013.
• "Descripción del escalamiento numérico mediante haces de fibras en la teoría de calibre y la geometría", Estudios cuánticos: matemáticas y fundamentos , vol. 2, 2015, págs. 289-313.
• "Efectos de un campo de escalamiento escalar en la mecánica cuántica", Procesamiento de información cuántica , vol. 15(7), 2016, págs. 3005–3034.
• "El principio de no información a distancia y las matemáticas locales: algunos efectos sobre la física y la geometría", Theoretical Information Studies , enviado.

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