SlideShare una empresa de Scribd logo
G RAFOS DE EXCLUSIVIDAD BÁSICOS
EN CORRELACIONES CUÁNTICAS

José Ra. Portillo Fernández
Universidad de Sevilla, España

18 de Octubre de 2013

J OSÉ R A . P ORTILLO

G RAFOS DE EXCLUSIVIDAD BÁSICOS EN CORRELACIONES CUÁNTICAS
G RAFOS DE EXCLUSIVIDAD BÁSICOS EN CORRELACIONES CUÁNTICAS

con M. K LEINMANN , O. G UHNE , J.A. L ARSSON , A. C ABELLO
Memory cost of quantum contextuality.
New J. Phys 13 (113011), 2011.
con E. A MSELEM , L. E. DANIELSEN , A. J. L ÓPEZ -T ÁRRIDA , M. B OURENNANE ,
A. C ABELLO
Experimental fully contextual correlations.
Physical Review Letters 108 (200405), 2012.
con A. C ABELLO, L. E. DANIELSEN , A. J. L ÓPEZ -T ÁRRIDA
Quantum Social Networks.
J. Phys. A: Math. Theor 45 (285101), 2012.
con A. C ABELLO , L. E. DANIELSEN , A. J. L ÓPEZ -T ÁRRIDA
Basic logical structures in quantum correlations.
Physical Review A 88, (032104) 2013.

J OSÉ R A . P ORTILLO

G RAFOS DE EXCLUSIVIDAD BÁSICOS EN CORRELACIONES CUÁNTICAS
R ESUMEN

C ONTEXTUALIDAD CUÁNTICA
Correlaciones cuánticas entre resultados de medidas compatibles no
pueden ser reproducidas mediantes teorías de variables ocultas no
contextuales (NCHV)
D ETECCIÓN EXPERIMENTAL :

DESIGUALDADES NO CONTEXTUALES ( NC )

Violación de desigualdades satisfechas por modelos

NCHV

P ROBLEMAS FUNDAMENTALES
Comprender por qué

QM

sólo viola algunas desigualdades

NC

Identificar qué previene violaciones mayores a las cuánticas.

¡ RESOLVEMOS USANDO GRAFOS!
J OSÉ R A . P ORTILLO

G RAFOS DE EXCLUSIVIDAD BÁSICOS EN CORRELACIONES CUÁNTICAS
R ESUMEN

C ONTEXTUALIDAD CUÁNTICA
Correlaciones cuánticas entre resultados de medidas compatibles no
pueden ser reproducidas mediantes teorías de variables ocultas no
contextuales (NCHV)
D ETECCIÓN EXPERIMENTAL :

DESIGUALDADES NO CONTEXTUALES ( NC )

Violación de desigualdades satisfechas por modelos

NCHV

P ROBLEMAS FUNDAMENTALES
Comprender por qué

QM

sólo viola algunas desigualdades

NC

Identificar qué previene violaciones mayores a las cuánticas.

¡ RESOLVEMOS USANDO GRAFOS!
J OSÉ R A . P ORTILLO

G RAFOS DE EXCLUSIVIDAD BÁSICOS EN CORRELACIONES CUÁNTICAS
R ESUMEN

C ONTEXTUALIDAD CUÁNTICA
Correlaciones cuánticas entre resultados de medidas compatibles no
pueden ser reproducidas mediantes teorías de variables ocultas no
contextuales (NCHV)
D ETECCIÓN EXPERIMENTAL :

DESIGUALDADES NO CONTEXTUALES ( NC )

Violación de desigualdades satisfechas por modelos

NCHV

P ROBLEMAS FUNDAMENTALES
Comprender por qué

QM

sólo viola algunas desigualdades

NC

Identificar qué previene violaciones mayores a las cuánticas.

¡ RESOLVEMOS USANDO GRAFOS!
J OSÉ R A . P ORTILLO

G RAFOS DE EXCLUSIVIDAD BÁSICOS EN CORRELACIONES CUÁNTICAS
R ESUMEN

C ONTEXTUALIDAD CUÁNTICA
Correlaciones cuánticas entre resultados de medidas compatibles no
pueden ser reproducidas mediantes teorías de variables ocultas no
contextuales (NCHV)
D ETECCIÓN EXPERIMENTAL :

DESIGUALDADES NO CONTEXTUALES ( NC )

Violación de desigualdades satisfechas por modelos

NCHV

P ROBLEMAS FUNDAMENTALES
Comprender por qué

QM

sólo viola algunas desigualdades

NC

Identificar qué previene violaciones mayores a las cuánticas.

¡ RESOLVEMOS USANDO GRAFOS!
J OSÉ R A . P ORTILLO

G RAFOS DE EXCLUSIVIDAD BÁSICOS EN CORRELACIONES CUÁNTICAS
L A VERDAD

LA VERDAD

J OSÉ R A . P ORTILLO

G RAFOS DE EXCLUSIVIDAD BÁSICOS EN CORRELACIONES CUÁNTICAS
L A VERDAD

¿ QUÉ ES
LA VERDAD ?

J OSÉ R A . P ORTILLO

G RAFOS DE EXCLUSIVIDAD BÁSICOS EN CORRELACIONES CUÁNTICAS
L A VERDAD

LA VERDAD
ES UN GRAFO

J OSÉ R A . P ORTILLO

G RAFOS DE EXCLUSIVIDAD BÁSICOS EN CORRELACIONES CUÁNTICAS
L A VERDAD

Los vértices
son proposiciones lógicas

Las aristas
unen proposiciones contradictorias

J OSÉ R A . P ORTILLO

G RAFOS DE EXCLUSIVIDAD BÁSICOS EN CORRELACIONES CUÁNTICAS
L A VERDAD

¿ CUÁNTA VERDAD HAY
EN UN GRAFO?

J OSÉ R A . P ORTILLO

G RAFOS DE EXCLUSIVIDAD BÁSICOS EN CORRELACIONES CUÁNTICAS
VERDAD NCHV

J OSÉ R A . P ORTILLO

G RAFOS DE EXCLUSIVIDAD BÁSICOS EN CORRELACIONES CUÁNTICAS
VERDAD NCHV

J OSÉ R A . P ORTILLO

G RAFOS DE EXCLUSIVIDAD BÁSICOS EN CORRELACIONES CUÁNTICAS
VERDAD NCHV

J OSÉ R A . P ORTILLO

G RAFOS DE EXCLUSIVIDAD BÁSICOS EN CORRELACIONES CUÁNTICAS
VERDAD P ROBABILÍSTICA

J OSÉ R A . P ORTILLO

G RAFOS DE EXCLUSIVIDAD BÁSICOS EN CORRELACIONES CUÁNTICAS
VERDAD P ROBABILÍSTICA

J OSÉ R A . P ORTILLO

G RAFOS DE EXCLUSIVIDAD BÁSICOS EN CORRELACIONES CUÁNTICAS
VERDAD P ROBABILÍSTICA

J OSÉ R A . P ORTILLO

G RAFOS DE EXCLUSIVIDAD BÁSICOS EN CORRELACIONES CUÁNTICAS
VERDAD P ROBABILÍSTICA

J OSÉ R A . P ORTILLO

G RAFOS DE EXCLUSIVIDAD BÁSICOS EN CORRELACIONES CUÁNTICAS
VERDAD CUÁNTICA

J OSÉ R A . P ORTILLO

G RAFOS DE EXCLUSIVIDAD BÁSICOS EN CORRELACIONES CUÁNTICAS
D ESIGUALDAD C LAUSER -H ORNE -S HIMONY-H OLT
Desigualdades no contextuales (NC) ⇐⇒
herramientas para identificar e investigar correlaciones.
Desigualdades NC violadas por QM ⇐⇒
Grafos cuánticos contextuales.

A1 B0 =
A1 B0

− A1 B1

=

A(a , λ)B(b, λ)ρ(λ)dλ
[A(a , λ)B(b, λ) − A(a , λ)B(b , λ)]ρ(λ)dλ =

A(a , λ)B(b, λ)[1 ± A(a, λ)B(b , λ)]ρ(λ)dλ −
| A1 B0

− A1 B1 | ≤

A(a , λ)B(b , λ)[1 ± A(a, λ)B(b, λ)]ρ(λ)dλ

[1 ± A(a, λ)B(b , λ)]ρ(λ)dλ +

[1 ± A(a, λ)B(b, λ)]ρ(λ)dλ,

| A1 B0 − A1 B1 | ≤ 2 ± ( A0 B1 + A0 B0 ) =
⇒
| A1 B0 − A1 B1 + A0 B1 + A0 B0 | ≤ 2

NCHV

β = A0 B0 + A0 B1 + A1 B0 − A1 B1 ≤ 2
J OSÉ R A . P ORTILLO

G RAFOS DE EXCLUSIVIDAD BÁSICOS EN CORRELACIONES CUÁNTICAS
G RAFO DE EXCLUSIVIDAD

D ESIGUALDAD C LAUSER -H ORNE -S HIMONY-H OLT
P(a, b | x, y ) = P(se obtiene a al medir Ai y se obtiene b al medir Bj )
β
± Ai Bj = 2[P(1, ±1 | i, j) + P(−1, 1 | i, j)] − 1 =
⇒ S =
+2=
2
P(1, 1 | 0, 0) + P(−1, −1 | 0, 0) + P(1, 1 | 0, 1) + P(−1, −1 | 0, 1)
NCHV

+P(1, 1 | 1, 0) + P(−1, −1 | 1, 0) + P(1, −1 | 1, 1) + P(−1, 1 | 1, 1) ≤ 3

J OSÉ R A . P ORTILLO

G RAFOS DE EXCLUSIVIDAD BÁSICOS EN CORRELACIONES CUÁNTICAS
G RAFO DE EXCLUSIVIDAD
D ESIGUALDAD C LAUSER -H ORNE -S HIMONY-H OLT
SCHSH = Σx,y ,a,b∈{0,1}s.t.a⊕b=xy P(a, b|x, y ),
(a, b|x, y ) (a , b |x , y ) excluyente ↔
↔ x = x ,a = a o y = y ,b = b .

J OSÉ R A . P ORTILLO

G RAFOS DE EXCLUSIVIDAD BÁSICOS EN CORRELACIONES CUÁNTICAS
C LAUSER -H ORNE -S HIMONY-H OLT INEQUALITY

J OSÉ R A . P ORTILLO

G RAFOS DE EXCLUSIVIDAD BÁSICOS EN CORRELACIONES CUÁNTICAS
G RAFOS CUÁNTICOS CONTEXTUALES
Desigualdades no contextuales (NC) ⇐⇒
herramientas para identificar e investigar correlaciones.
Combinaciones lineales de probs. de eventos en una desig. NC
⇐⇒ combinaciones convexas de probabilidades de eventos S
⇐⇒ grafo G(S).
eventos ↔ vértices
eventos excluyentes ↔ aristas.

J OSÉ R A . P ORTILLO

G RAFOS DE EXCLUSIVIDAD BÁSICOS EN CORRELACIONES CUÁNTICAS
G RAFOS CUÁNTICOS CONTEXTUALES
Desigualdades no contextuales (NC) ⇐⇒
herramientas para identificar e investigar correlaciones.
Combinaciones lineales de probs. de eventos en una desig. NC
⇐⇒ combinaciones convexas de probabilidades de eventos S
⇐⇒ grafo G(S).
eventos ↔ vértices
eventos excluyentes ↔ aristas.

J OSÉ R A . P ORTILLO

G RAFOS DE EXCLUSIVIDAD BÁSICOS EN CORRELACIONES CUÁNTICAS
L A VERDAD

¿ CÓMO SE CALCULA
LA VERDAD CUÁNTICA?

J OSÉ R A . P ORTILLO

G RAFOS DE EXCLUSIVIDAD BÁSICOS EN CORRELACIONES CUÁNTICAS
L A VERDAD CUÁNTICA

L ÓGICA CUÁNTICA
Proposiciones = vectores de un espacio de Hilbert de dimensión d > 2.
Proposiciones excluyentes ↔ vectores ortonormales.
G RAFOS CONTEXTUALES : REPRESENTACIONES ORTONORMALES
proposiciones ↔ vectores ↔ vértices
proposiciones excluyentes ↔ vectores ortonormales ↔ aristas
d-contextos completos ↔ bases ortonormales ↔ d-cliques
V ERDAD
En un estado cuántico Ψ, las probabilidades de las proposiciones asociadas
a los vectores {|vi } son

| Ψ|vi |2

J OSÉ R A . P ORTILLO

G RAFOS DE EXCLUSIVIDAD BÁSICOS EN CORRELACIONES CUÁNTICAS
L A VERDAD CUÁNTICA

L ÓGICA CUÁNTICA
Proposiciones = vectores de un espacio de Hilbert de dimensión d > 2.
Proposiciones excluyentes ↔ vectores ortonormales.
G RAFOS CONTEXTUALES : REPRESENTACIONES ORTONORMALES
proposiciones ↔ vectores ↔ vértices
proposiciones excluyentes ↔ vectores ortonormales ↔ aristas
d-contextos completos ↔ bases ortonormales ↔ d-cliques
V ERDAD
En un estado cuántico Ψ, las probabilidades de las proposiciones asociadas
a los vectores {|vi } son

| Ψ|vi |2

J OSÉ R A . P ORTILLO

G RAFOS DE EXCLUSIVIDAD BÁSICOS EN CORRELACIONES CUÁNTICAS
L A VERDAD CUÁNTICA

L ÓGICA CUÁNTICA
Proposiciones = vectores de un espacio de Hilbert de dimensión d > 2.
Proposiciones excluyentes ↔ vectores ortonormales.
G RAFOS CONTEXTUALES : REPRESENTACIONES ORTONORMALES
proposiciones ↔ vectores ↔ vértices
proposiciones excluyentes ↔ vectores ortonormales ↔ aristas
d-contextos completos ↔ bases ortonormales ↔ d-cliques
V ERDAD
En un estado cuántico Ψ, las probabilidades de las proposiciones asociadas
a los vectores {|vi } son

| Ψ|vi |2

J OSÉ R A . P ORTILLO

G RAFOS DE EXCLUSIVIDAD BÁSICOS EN CORRELACIONES CUÁNTICAS
VERDAD NCHV

α(G) = 3

J OSÉ R A . P ORTILLO

G RAFOS DE EXCLUSIVIDAD BÁSICOS EN CORRELACIONES CUÁNTICAS
VERDAD C UÁNTICA
n

ϑ(G) =

| Ψ|vi |2 = 2 +

max
«

|Ψ|=1,G o.r . {|vi }

J OSÉ R A . P ORTILLO

√
2

i=1

G RAFOS DE EXCLUSIVIDAD BÁSICOS EN CORRELACIONES CUÁNTICAS
VERDAD P ROBABILÍSTICA

α∗ (G) = 4

J OSÉ R A . P ORTILLO

G RAFOS DE EXCLUSIVIDAD BÁSICOS EN CORRELACIONES CUÁNTICAS
G RAFOS CUÁNTICOS CONTEXTUALES

α(G) ≤ ϑ(G) ≤ α∗ (G)

α(G) Número de Independencia
n

ϑ(G) Número de Lovász

|Ψ|=1,G o.r . {|vi }

∗

α (G) Número de Rosenfeld

i=1

m«x
a
i∈clique

J OSÉ R A . P ORTILLO

| Ψ|vi |2

m«x
a

wi ≤1

wi
i∈V (G),0≤wi ≤1

G RAFOS DE EXCLUSIVIDAD BÁSICOS EN CORRELACIONES CUÁNTICAS
G RAFOS CUÁNTICOS CONTEXTUALES

α(G) ≤ ϑ(G) ≤ α∗ (G)

α(G) Número de Independencia
Cota de Teorías clásicas
ϑ(G) Número de Lovász
Cota de Mecánica Cuántica
α∗ (G) Número de Rosenfeld
Cota de Teorías probabilísticas

J OSÉ R A . P ORTILLO

G RAFOS DE EXCLUSIVIDAD BÁSICOS EN CORRELACIONES CUÁNTICAS
G RAFOS CUÁNTICOS CONTEXTUALES

α(G) ≤ ϑ(G) ≤ α∗ (G)

Grafos cuánticos contextuales: α < ϑ
Grafos cuánticos totalmente contextuales: α < ϑ = α∗
Grafos cuánticos no contextuales: α = ϑ

J OSÉ R A . P ORTILLO

G RAFOS DE EXCLUSIVIDAD BÁSICOS EN CORRELACIONES CUÁNTICAS
G RAFOS CUÁNTICOS CONTEXTUALES
R ESULTADOS
GCCs no son grafos perfectos
α(G) ≤ ϑ(G) ≤ α∗ (G) ↔ ω(G) ≤ ϑ(G) ≤ α∗ (G) ≤ χ(G)

QCG

QNCG
PG
G

J OSÉ R A . P ORTILLO

G RAFOS DE EXCLUSIVIDAD BÁSICOS EN CORRELACIONES CUÁNTICAS
G RAFOS CUÁNTICOS CONTEXTUALES
R ESULTADOS
GCCs tienen como grafos inducidos a agujeros impares (odd holes) o
antiagujeros impares (odd antiholes).

J OSÉ R A . P ORTILLO

G RAFOS DE EXCLUSIVIDAD BÁSICOS EN CORRELACIONES CUÁNTICAS
AGUJEROS IMPARES

R ESULTADOS
Los agujeros impares (ciclos con n vértices, n > 3 impar) son GCCs.
π
n cos
n−1
n
α(Cn ) =
< ϑ(Cn ) =
π
2
1 + cos
n
R.O. óptima Lovász de agujeros impares en dimensión 3:




vj | = 




ϑ
n
ϑ
2πj
1 − cos
n
n
ϑ
2πj
1 − sin
n
n

J OSÉ R A . P ORTILLO










G RAFOS DE EXCLUSIVIDAD BÁSICOS EN CORRELACIONES CUÁNTICAS
AGUJEROS ANTIIMPARES
R ESULTADOS
Los antiagujeros impares (complementarios de ciclos con n vértices,
n > 3 impar) son GCCs.
π
1 + cos
¯
¯
α(Cn ) = 2 < ϑ(Cn ) =

π

n

cos
n

R.O. óptima Lovász de antiagujeros impares en dimensión 2n + 1
(Knuth, 1993)
R.O. óptima Lovász de antiagujeros impares en dimensión n − 2
(Portillo, 2012):
ϑ
vj,0

=
n
π
2

vj,2m−1

=

cos

+ (−1)m+1 cos

n

j(m+1)
(−1)

(m + 1)π
n

π

j(m + 1)π
cos
n

n cos
n
π
2
vj,2m

=

(−1)

cos

j(m+1)

+ (−1)m+1 cos

n

(m + 1)π
n

π
n cos

j(m + 1)π
sin
n

n

J OSÉ R A . P ORTILLO

G RAFOS DE EXCLUSIVIDAD BÁSICOS EN CORRELACIONES CUÁNTICAS
AGUJEROS ANTIIMPARES

R ESULTADOS
Si una estructura cuántica contiene un antiagujero impar de n ≥ 5
vértices, entonces la dimensión cuántica producida por la correlación es,
al menos, 2n/3 .

J OSÉ R A . P ORTILLO

G RAFOS DE EXCLUSIVIDAD BÁSICOS EN CORRELACIONES CUÁNTICAS
´
N MERO DE ESTRUCTURAS BÁSICAS INDUCIDAS
EN DESIGUALDADES NC Y DEMOSTRACIONES KS

NC inequality
KS proof
KCBS
CHSH
S3
KCBS-twin
Mermin
KS-18
YO
KS-24
KS-31
KS-33

Vertices
5
8
10
10
16
18
22(13+9)
24
31
33

Dimension
3
4
4
6
8
4
3
4
3
3

J OSÉ R A . P ORTILLO

C5
1
8
10
12
96
144
288
576
70
72

C7
0
0
0
0
0
108
384
576
184
84

¯
C7
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0

C9
0
0
0
0
0
12
0
192
248
128

¯
C9
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0

G RAFOS DE EXCLUSIVIDAD BÁSICOS EN CORRELACIONES CUÁNTICAS
N ÚMERO DE GRAFOS CONEXOS CON n VÉRTICES
Tipo / vértices
No isomorfos
Perfectos
Contextuales
No perfectos y
no contextuales
Totalmente context.

5
21
20
1
-

6
112
105
3
4

7
853
724
33
96

8
11117
7805
498
2814

9
261080
126777
16533
117770

10
11716571
3122221
975330
7619020

-

-

-

-

-

4

R ESULTADOS
P(α(G) < ϑ(G))

1 para G de orden arbitrariamente grande.

(a)

(b)

1

1

(c)

1

10

6

2

8

5

6

1

10

3

2
5

(d)
4

2

5

2

9

3

8

4

10
7

9

9

8
4

6

7

8

7
3

4

3

J OSÉ R A . P ORTILLO

9
7

10

5
6

G RAFOS DE EXCLUSIVIDAD BÁSICOS EN CORRELACIONES CUÁNTICAS
N ÚMERO DE GRAFOS CONEXOS CON n VÉRTICES
Tipo / vértices
No isomorfos
Perfectos
Contextuales
No perfectos y
no contextuales
Totalmente context.

5
21
20
1
-

6
112
105
3
4

7
853
724
33
96

8
11117
7805
498
2814

9
261080
126777
16533
117770

10
11716571
3122221
975330
7619020

-

-

-

-

-

4

R ESULTADOS
P(α(G) < ϑ(G))

1 para G de orden arbitrariamente grande.

(a)

(b)

1

1

(c)

1

10

6

2

8

5

6

1

10

3

2
5

(d)
4

2

5

2

9

3

8

4

10
7

9

9

8
4

6

7

8

7
3

4

3

J OSÉ R A . P ORTILLO

9
7

10

5
6

G RAFOS DE EXCLUSIVIDAD BÁSICOS EN CORRELACIONES CUÁNTICAS
E N LABORATORIO

J OSÉ R A . P ORTILLO

G RAFOS DE EXCLUSIVIDAD BÁSICOS EN CORRELACIONES CUÁNTICAS
E N LABORATORIO

J OSÉ R A . P ORTILLO

G RAFOS DE EXCLUSIVIDAD BÁSICOS EN CORRELACIONES CUÁNTICAS
E N LABORATORIO

Probabilidad
P(010|012)
P(111|012)
P(01|02)
P(00|03)
P(11|03)
P(00|14)
P(01|25)
P(010|345)
P(111|345)
P(10|35)
Ω

Resultado experimental
0,24091 ± 0,00021
0,30187 ± 0,00020
0,28057 ± 0,00020
0,50375 ± 0,00014
0,47976 ± 0,00014
0,47511 ± 0,00034
0,43765 ± 0,00015
0,24296 ± 0,00051
0,25704 ± 0,00052
0,24751 ± 0,00035
3,4671 ± 0,0010

J OSÉ R A . P ORTILLO

Experimento ideal
0,25
0,25
0,25
0,5
0,5
0,5
0,5
0,25
0,25
0,25
3,5

G RAFOS DE EXCLUSIVIDAD BÁSICOS EN CORRELACIONES CUÁNTICAS
P ROBLEMAS ABIERTOS

Caracterización de grafos contextuales

J OSÉ R A . P ORTILLO

G RAFOS DE EXCLUSIVIDAD BÁSICOS EN CORRELACIONES CUÁNTICAS
G RAFOS CONTEXTUALES

J OSÉ R A . P ORTILLO

G RAFOS DE EXCLUSIVIDAD BÁSICOS EN CORRELACIONES CUÁNTICAS
G RAFOS CONTEXTUALES

J OSÉ R A . P ORTILLO

G RAFOS DE EXCLUSIVIDAD BÁSICOS EN CORRELACIONES CUÁNTICAS
G RAFOS CONTEXTUALES

J OSÉ R A . P ORTILLO

G RAFOS DE EXCLUSIVIDAD BÁSICOS EN CORRELACIONES CUÁNTICAS
G RAFOS CONTEXTUALES

J OSÉ R A . P ORTILLO

G RAFOS DE EXCLUSIVIDAD BÁSICOS EN CORRELACIONES CUÁNTICAS
P ROBLEMAS ABIERTOS

Caracterización de grafos contextuales
Caracterización de grafos
totalmente contextuales

J OSÉ R A . P ORTILLO

G RAFOS DE EXCLUSIVIDAD BÁSICOS EN CORRELACIONES CUÁNTICAS
G RAFOS CONTEXTUALES

(a)

(b)

1

1

(c)

1

10

6

2

8

5

6

1

10

3

2
5

(d)
4

2

5

2

9

3

8

4

10
7

9

9

8
4

6

7

8

7
3

4

3

J OSÉ R A . P ORTILLO

9
7

10

5
6

G RAFOS DE EXCLUSIVIDAD BÁSICOS EN CORRELACIONES CUÁNTICAS
P ROBLEMAS ABIERTOS

Caracterización de grafos contextuales
Caracterización de grafos
totalmente contextuales
Grafos contextuales con simetría

J OSÉ R A . P ORTILLO

G RAFOS DE EXCLUSIVIDAD BÁSICOS EN CORRELACIONES CUÁNTICAS
G RAFOS CONTEXTUALES

J OSÉ R A . P ORTILLO

G RAFOS DE EXCLUSIVIDAD BÁSICOS EN CORRELACIONES CUÁNTICAS
P ROBLEMAS ABIERTOS

Caracterización de grafos contextuales
Caracterización de grafos
totalmente contextuales
Grafos contextuales con simetría
Rango ortogonal de un grafo
(dimensión cuántica)

J OSÉ R A . P ORTILLO

G RAFOS DE EXCLUSIVIDAD BÁSICOS EN CORRELACIONES CUÁNTICAS
Gracias

J OSÉ R A . P ORTILLO

G RAFOS DE EXCLUSIVIDAD BÁSICOS EN CORRELACIONES CUÁNTICAS
AVISO L EGAL

Ningún gato ha sido maltratado en esta investigación.

J OSÉ R A . P ORTILLO

G RAFOS DE EXCLUSIVIDAD BÁSICOS EN CORRELACIONES CUÁNTICAS
R EDES SOCIALES

jazz
Oxford
yoga
sushi
chess
Bach
running

jazz
Oxford
yoga
sushi
chess
Bach
running

jazz
Oxford
yoga
sushi
chess
Bach
running

jazz
Oxford
yoga
sushi
chess
Bach
running

jazz
Oxford
yoga
sushi
chess
Bach
running

jazz
Oxford
yoga
sushi
chess
Bach
running

J OSÉ R A . P ORTILLO

G RAFOS DE EXCLUSIVIDAD BÁSICOS EN CORRELACIONES CUÁNTICAS
R EDES SOCIALES

J OSÉ R A . P ORTILLO

G RAFOS DE EXCLUSIVIDAD BÁSICOS EN CORRELACIONES CUÁNTICAS
R EDES SOCIALES

D IFERENCIA ENTRE CSN Y GSN
Probabilidad media T de que para un actor Ti = 1.
R EDES S OCIALES C LÁSICAS
T =

ω(G)
número de clique
=
n
número de vértices

=

1
2
=
6
3

=

¯
α(G)
n

R EDES S OCIALES G ENERALES
T =

¯
α∗ (G)
n

=

5/2
5
=
.
6
12

R EDES S OCIALES C UÁNTICAS
1
T =
n

n

¯
ϑ(G)
| Ψ|ψi | =
n
2

i=1

√
=

J OSÉ R A . P ORTILLO

5
6

G RAFOS DE EXCLUSIVIDAD BÁSICOS EN CORRELACIONES CUÁNTICAS
R EDES SOCIALES / G RAFOS CONTEXTUALES
R ESULTADOS
Estados cuánticos |Ψ y |ψi en dim. mín. ξ(G) optimizando T .
|Ψ estado inicial de S con máxima ventaja cuántica.

J OSÉ R A . P ORTILLO

G RAFOS DE EXCLUSIVIDAD BÁSICOS EN CORRELACIONES CUÁNTICAS

Más contenido relacionado

PDF
2024 Trend Updates: What Really Works In SEO & Content Marketing
DOC
Unidad didáctica de matemática
PPTX
Variables y valores
PDF
Sinceridad cuántica y otras virtudes amatorias
PDF
Análisis de redes sociales
PDF
Triangulaciones irreducibles en el toro perforado
PDF
Triangulaciones irreducibles en el toro perforado (ponencia)
ODP
How to cook a quantum computer
2024 Trend Updates: What Really Works In SEO & Content Marketing
Unidad didáctica de matemática
Variables y valores
Sinceridad cuántica y otras virtudes amatorias
Análisis de redes sociales
Triangulaciones irreducibles en el toro perforado
Triangulaciones irreducibles en el toro perforado (ponencia)
How to cook a quantum computer

Último (20)

PDF
MATERIAL DIDÁCTICO 2023 SELECCIÓN 1_REFORZAMIENTO 1° BIMESTRE_COM.pdf
PDF
Iniciación Al Aprendizaje Basado En Proyectos ABP Ccesa007.pdf
PDF
Como usar el Cerebro en las Aulas SG2 NARCEA Ccesa007.pdf
PDF
Telos 127 Generacion Al fa Beta - fundaciontelefonica
PPTX
T2 Desarrollo del SNC, envejecimiento y anatomia.pptx
PDF
Texto Digital Los Miserables - Victor Hugo Ccesa007.pdf
PDF
Cronograma de clases de Práctica Profesional 2 2025 UDE.pdf
PDF
Introducción a la historia de la filosofía
DOC
4°_GRADO_-_SESIONES_DEL_11_AL_15_DE_AGOSTO.doc
PDF
Los10 Mandamientos de la Actitud Mental Positiva Ccesa007.pdf
PPTX
LAS MIGRACIONES E INVASIONES Y EL INICIO EDAD MEDIA
PDF
5°-UNIDAD 5 - 2025.pdf aprendizaje 5tooo
PDF
MATERIAL DIDÁCTICO 2023 SELECCIÓN 1_REFORZAMIENTO 1° BIMESTRE.pdf
PPTX
Historia-Clinica-de-Emergencia-Obstetrica 1.10.pptx
DOC
Manual de Convivencia 2025 actualizado a las normas vigentes
DOCX
PLANES DE área ciencias naturales y aplicadas
PDF
La Formacion Universitaria en Nuevos Escenarios Ccesa007.pdf
PDF
LIBRO 2-SALUD Y AMBIENTE-4TO CEBA avanzado.pdf
PDF
Aumente su Autoestima - Lair Ribeiro Ccesa007.pdf
PDF
Modelo Educativo SUB 2023versión final.pdf
MATERIAL DIDÁCTICO 2023 SELECCIÓN 1_REFORZAMIENTO 1° BIMESTRE_COM.pdf
Iniciación Al Aprendizaje Basado En Proyectos ABP Ccesa007.pdf
Como usar el Cerebro en las Aulas SG2 NARCEA Ccesa007.pdf
Telos 127 Generacion Al fa Beta - fundaciontelefonica
T2 Desarrollo del SNC, envejecimiento y anatomia.pptx
Texto Digital Los Miserables - Victor Hugo Ccesa007.pdf
Cronograma de clases de Práctica Profesional 2 2025 UDE.pdf
Introducción a la historia de la filosofía
4°_GRADO_-_SESIONES_DEL_11_AL_15_DE_AGOSTO.doc
Los10 Mandamientos de la Actitud Mental Positiva Ccesa007.pdf
LAS MIGRACIONES E INVASIONES Y EL INICIO EDAD MEDIA
5°-UNIDAD 5 - 2025.pdf aprendizaje 5tooo
MATERIAL DIDÁCTICO 2023 SELECCIÓN 1_REFORZAMIENTO 1° BIMESTRE.pdf
Historia-Clinica-de-Emergencia-Obstetrica 1.10.pptx
Manual de Convivencia 2025 actualizado a las normas vigentes
PLANES DE área ciencias naturales y aplicadas
La Formacion Universitaria en Nuevos Escenarios Ccesa007.pdf
LIBRO 2-SALUD Y AMBIENTE-4TO CEBA avanzado.pdf
Aumente su Autoestima - Lair Ribeiro Ccesa007.pdf
Modelo Educativo SUB 2023versión final.pdf
Publicidad
Publicidad

Grafos de exclusividad básicos en correlaciones cuánticas

  • 1. G RAFOS DE EXCLUSIVIDAD BÁSICOS EN CORRELACIONES CUÁNTICAS José Ra. Portillo Fernández Universidad de Sevilla, España 18 de Octubre de 2013 J OSÉ R A . P ORTILLO G RAFOS DE EXCLUSIVIDAD BÁSICOS EN CORRELACIONES CUÁNTICAS
  • 2. G RAFOS DE EXCLUSIVIDAD BÁSICOS EN CORRELACIONES CUÁNTICAS con M. K LEINMANN , O. G UHNE , J.A. L ARSSON , A. C ABELLO Memory cost of quantum contextuality. New J. Phys 13 (113011), 2011. con E. A MSELEM , L. E. DANIELSEN , A. J. L ÓPEZ -T ÁRRIDA , M. B OURENNANE , A. C ABELLO Experimental fully contextual correlations. Physical Review Letters 108 (200405), 2012. con A. C ABELLO, L. E. DANIELSEN , A. J. L ÓPEZ -T ÁRRIDA Quantum Social Networks. J. Phys. A: Math. Theor 45 (285101), 2012. con A. C ABELLO , L. E. DANIELSEN , A. J. L ÓPEZ -T ÁRRIDA Basic logical structures in quantum correlations. Physical Review A 88, (032104) 2013. J OSÉ R A . P ORTILLO G RAFOS DE EXCLUSIVIDAD BÁSICOS EN CORRELACIONES CUÁNTICAS
  • 3. R ESUMEN C ONTEXTUALIDAD CUÁNTICA Correlaciones cuánticas entre resultados de medidas compatibles no pueden ser reproducidas mediantes teorías de variables ocultas no contextuales (NCHV) D ETECCIÓN EXPERIMENTAL : DESIGUALDADES NO CONTEXTUALES ( NC ) Violación de desigualdades satisfechas por modelos NCHV P ROBLEMAS FUNDAMENTALES Comprender por qué QM sólo viola algunas desigualdades NC Identificar qué previene violaciones mayores a las cuánticas. ¡ RESOLVEMOS USANDO GRAFOS! J OSÉ R A . P ORTILLO G RAFOS DE EXCLUSIVIDAD BÁSICOS EN CORRELACIONES CUÁNTICAS
  • 4. R ESUMEN C ONTEXTUALIDAD CUÁNTICA Correlaciones cuánticas entre resultados de medidas compatibles no pueden ser reproducidas mediantes teorías de variables ocultas no contextuales (NCHV) D ETECCIÓN EXPERIMENTAL : DESIGUALDADES NO CONTEXTUALES ( NC ) Violación de desigualdades satisfechas por modelos NCHV P ROBLEMAS FUNDAMENTALES Comprender por qué QM sólo viola algunas desigualdades NC Identificar qué previene violaciones mayores a las cuánticas. ¡ RESOLVEMOS USANDO GRAFOS! J OSÉ R A . P ORTILLO G RAFOS DE EXCLUSIVIDAD BÁSICOS EN CORRELACIONES CUÁNTICAS
  • 5. R ESUMEN C ONTEXTUALIDAD CUÁNTICA Correlaciones cuánticas entre resultados de medidas compatibles no pueden ser reproducidas mediantes teorías de variables ocultas no contextuales (NCHV) D ETECCIÓN EXPERIMENTAL : DESIGUALDADES NO CONTEXTUALES ( NC ) Violación de desigualdades satisfechas por modelos NCHV P ROBLEMAS FUNDAMENTALES Comprender por qué QM sólo viola algunas desigualdades NC Identificar qué previene violaciones mayores a las cuánticas. ¡ RESOLVEMOS USANDO GRAFOS! J OSÉ R A . P ORTILLO G RAFOS DE EXCLUSIVIDAD BÁSICOS EN CORRELACIONES CUÁNTICAS
  • 6. R ESUMEN C ONTEXTUALIDAD CUÁNTICA Correlaciones cuánticas entre resultados de medidas compatibles no pueden ser reproducidas mediantes teorías de variables ocultas no contextuales (NCHV) D ETECCIÓN EXPERIMENTAL : DESIGUALDADES NO CONTEXTUALES ( NC ) Violación de desigualdades satisfechas por modelos NCHV P ROBLEMAS FUNDAMENTALES Comprender por qué QM sólo viola algunas desigualdades NC Identificar qué previene violaciones mayores a las cuánticas. ¡ RESOLVEMOS USANDO GRAFOS! J OSÉ R A . P ORTILLO G RAFOS DE EXCLUSIVIDAD BÁSICOS EN CORRELACIONES CUÁNTICAS
  • 7. L A VERDAD LA VERDAD J OSÉ R A . P ORTILLO G RAFOS DE EXCLUSIVIDAD BÁSICOS EN CORRELACIONES CUÁNTICAS
  • 8. L A VERDAD ¿ QUÉ ES LA VERDAD ? J OSÉ R A . P ORTILLO G RAFOS DE EXCLUSIVIDAD BÁSICOS EN CORRELACIONES CUÁNTICAS
  • 9. L A VERDAD LA VERDAD ES UN GRAFO J OSÉ R A . P ORTILLO G RAFOS DE EXCLUSIVIDAD BÁSICOS EN CORRELACIONES CUÁNTICAS
  • 10. L A VERDAD Los vértices son proposiciones lógicas Las aristas unen proposiciones contradictorias J OSÉ R A . P ORTILLO G RAFOS DE EXCLUSIVIDAD BÁSICOS EN CORRELACIONES CUÁNTICAS
  • 11. L A VERDAD ¿ CUÁNTA VERDAD HAY EN UN GRAFO? J OSÉ R A . P ORTILLO G RAFOS DE EXCLUSIVIDAD BÁSICOS EN CORRELACIONES CUÁNTICAS
  • 12. VERDAD NCHV J OSÉ R A . P ORTILLO G RAFOS DE EXCLUSIVIDAD BÁSICOS EN CORRELACIONES CUÁNTICAS
  • 13. VERDAD NCHV J OSÉ R A . P ORTILLO G RAFOS DE EXCLUSIVIDAD BÁSICOS EN CORRELACIONES CUÁNTICAS
  • 14. VERDAD NCHV J OSÉ R A . P ORTILLO G RAFOS DE EXCLUSIVIDAD BÁSICOS EN CORRELACIONES CUÁNTICAS
  • 15. VERDAD P ROBABILÍSTICA J OSÉ R A . P ORTILLO G RAFOS DE EXCLUSIVIDAD BÁSICOS EN CORRELACIONES CUÁNTICAS
  • 16. VERDAD P ROBABILÍSTICA J OSÉ R A . P ORTILLO G RAFOS DE EXCLUSIVIDAD BÁSICOS EN CORRELACIONES CUÁNTICAS
  • 17. VERDAD P ROBABILÍSTICA J OSÉ R A . P ORTILLO G RAFOS DE EXCLUSIVIDAD BÁSICOS EN CORRELACIONES CUÁNTICAS
  • 18. VERDAD P ROBABILÍSTICA J OSÉ R A . P ORTILLO G RAFOS DE EXCLUSIVIDAD BÁSICOS EN CORRELACIONES CUÁNTICAS
  • 19. VERDAD CUÁNTICA J OSÉ R A . P ORTILLO G RAFOS DE EXCLUSIVIDAD BÁSICOS EN CORRELACIONES CUÁNTICAS
  • 20. D ESIGUALDAD C LAUSER -H ORNE -S HIMONY-H OLT Desigualdades no contextuales (NC) ⇐⇒ herramientas para identificar e investigar correlaciones. Desigualdades NC violadas por QM ⇐⇒ Grafos cuánticos contextuales. A1 B0 = A1 B0 − A1 B1 = A(a , λ)B(b, λ)ρ(λ)dλ [A(a , λ)B(b, λ) − A(a , λ)B(b , λ)]ρ(λ)dλ = A(a , λ)B(b, λ)[1 ± A(a, λ)B(b , λ)]ρ(λ)dλ − | A1 B0 − A1 B1 | ≤ A(a , λ)B(b , λ)[1 ± A(a, λ)B(b, λ)]ρ(λ)dλ [1 ± A(a, λ)B(b , λ)]ρ(λ)dλ + [1 ± A(a, λ)B(b, λ)]ρ(λ)dλ, | A1 B0 − A1 B1 | ≤ 2 ± ( A0 B1 + A0 B0 ) = ⇒ | A1 B0 − A1 B1 + A0 B1 + A0 B0 | ≤ 2 NCHV β = A0 B0 + A0 B1 + A1 B0 − A1 B1 ≤ 2 J OSÉ R A . P ORTILLO G RAFOS DE EXCLUSIVIDAD BÁSICOS EN CORRELACIONES CUÁNTICAS
  • 21. G RAFO DE EXCLUSIVIDAD D ESIGUALDAD C LAUSER -H ORNE -S HIMONY-H OLT P(a, b | x, y ) = P(se obtiene a al medir Ai y se obtiene b al medir Bj ) β ± Ai Bj = 2[P(1, ±1 | i, j) + P(−1, 1 | i, j)] − 1 = ⇒ S = +2= 2 P(1, 1 | 0, 0) + P(−1, −1 | 0, 0) + P(1, 1 | 0, 1) + P(−1, −1 | 0, 1) NCHV +P(1, 1 | 1, 0) + P(−1, −1 | 1, 0) + P(1, −1 | 1, 1) + P(−1, 1 | 1, 1) ≤ 3 J OSÉ R A . P ORTILLO G RAFOS DE EXCLUSIVIDAD BÁSICOS EN CORRELACIONES CUÁNTICAS
  • 22. G RAFO DE EXCLUSIVIDAD D ESIGUALDAD C LAUSER -H ORNE -S HIMONY-H OLT SCHSH = Σx,y ,a,b∈{0,1}s.t.a⊕b=xy P(a, b|x, y ), (a, b|x, y ) (a , b |x , y ) excluyente ↔ ↔ x = x ,a = a o y = y ,b = b . J OSÉ R A . P ORTILLO G RAFOS DE EXCLUSIVIDAD BÁSICOS EN CORRELACIONES CUÁNTICAS
  • 23. C LAUSER -H ORNE -S HIMONY-H OLT INEQUALITY J OSÉ R A . P ORTILLO G RAFOS DE EXCLUSIVIDAD BÁSICOS EN CORRELACIONES CUÁNTICAS
  • 24. G RAFOS CUÁNTICOS CONTEXTUALES Desigualdades no contextuales (NC) ⇐⇒ herramientas para identificar e investigar correlaciones. Combinaciones lineales de probs. de eventos en una desig. NC ⇐⇒ combinaciones convexas de probabilidades de eventos S ⇐⇒ grafo G(S). eventos ↔ vértices eventos excluyentes ↔ aristas. J OSÉ R A . P ORTILLO G RAFOS DE EXCLUSIVIDAD BÁSICOS EN CORRELACIONES CUÁNTICAS
  • 25. G RAFOS CUÁNTICOS CONTEXTUALES Desigualdades no contextuales (NC) ⇐⇒ herramientas para identificar e investigar correlaciones. Combinaciones lineales de probs. de eventos en una desig. NC ⇐⇒ combinaciones convexas de probabilidades de eventos S ⇐⇒ grafo G(S). eventos ↔ vértices eventos excluyentes ↔ aristas. J OSÉ R A . P ORTILLO G RAFOS DE EXCLUSIVIDAD BÁSICOS EN CORRELACIONES CUÁNTICAS
  • 26. L A VERDAD ¿ CÓMO SE CALCULA LA VERDAD CUÁNTICA? J OSÉ R A . P ORTILLO G RAFOS DE EXCLUSIVIDAD BÁSICOS EN CORRELACIONES CUÁNTICAS
  • 27. L A VERDAD CUÁNTICA L ÓGICA CUÁNTICA Proposiciones = vectores de un espacio de Hilbert de dimensión d > 2. Proposiciones excluyentes ↔ vectores ortonormales. G RAFOS CONTEXTUALES : REPRESENTACIONES ORTONORMALES proposiciones ↔ vectores ↔ vértices proposiciones excluyentes ↔ vectores ortonormales ↔ aristas d-contextos completos ↔ bases ortonormales ↔ d-cliques V ERDAD En un estado cuántico Ψ, las probabilidades de las proposiciones asociadas a los vectores {|vi } son | Ψ|vi |2 J OSÉ R A . P ORTILLO G RAFOS DE EXCLUSIVIDAD BÁSICOS EN CORRELACIONES CUÁNTICAS
  • 28. L A VERDAD CUÁNTICA L ÓGICA CUÁNTICA Proposiciones = vectores de un espacio de Hilbert de dimensión d > 2. Proposiciones excluyentes ↔ vectores ortonormales. G RAFOS CONTEXTUALES : REPRESENTACIONES ORTONORMALES proposiciones ↔ vectores ↔ vértices proposiciones excluyentes ↔ vectores ortonormales ↔ aristas d-contextos completos ↔ bases ortonormales ↔ d-cliques V ERDAD En un estado cuántico Ψ, las probabilidades de las proposiciones asociadas a los vectores {|vi } son | Ψ|vi |2 J OSÉ R A . P ORTILLO G RAFOS DE EXCLUSIVIDAD BÁSICOS EN CORRELACIONES CUÁNTICAS
  • 29. L A VERDAD CUÁNTICA L ÓGICA CUÁNTICA Proposiciones = vectores de un espacio de Hilbert de dimensión d > 2. Proposiciones excluyentes ↔ vectores ortonormales. G RAFOS CONTEXTUALES : REPRESENTACIONES ORTONORMALES proposiciones ↔ vectores ↔ vértices proposiciones excluyentes ↔ vectores ortonormales ↔ aristas d-contextos completos ↔ bases ortonormales ↔ d-cliques V ERDAD En un estado cuántico Ψ, las probabilidades de las proposiciones asociadas a los vectores {|vi } son | Ψ|vi |2 J OSÉ R A . P ORTILLO G RAFOS DE EXCLUSIVIDAD BÁSICOS EN CORRELACIONES CUÁNTICAS
  • 30. VERDAD NCHV α(G) = 3 J OSÉ R A . P ORTILLO G RAFOS DE EXCLUSIVIDAD BÁSICOS EN CORRELACIONES CUÁNTICAS
  • 31. VERDAD C UÁNTICA n ϑ(G) = | Ψ|vi |2 = 2 + max « |Ψ|=1,G o.r . {|vi } J OSÉ R A . P ORTILLO √ 2 i=1 G RAFOS DE EXCLUSIVIDAD BÁSICOS EN CORRELACIONES CUÁNTICAS
  • 32. VERDAD P ROBABILÍSTICA α∗ (G) = 4 J OSÉ R A . P ORTILLO G RAFOS DE EXCLUSIVIDAD BÁSICOS EN CORRELACIONES CUÁNTICAS
  • 33. G RAFOS CUÁNTICOS CONTEXTUALES α(G) ≤ ϑ(G) ≤ α∗ (G) α(G) Número de Independencia n ϑ(G) Número de Lovász |Ψ|=1,G o.r . {|vi } ∗ α (G) Número de Rosenfeld i=1 m«x a i∈clique J OSÉ R A . P ORTILLO | Ψ|vi |2 m«x a wi ≤1 wi i∈V (G),0≤wi ≤1 G RAFOS DE EXCLUSIVIDAD BÁSICOS EN CORRELACIONES CUÁNTICAS
  • 34. G RAFOS CUÁNTICOS CONTEXTUALES α(G) ≤ ϑ(G) ≤ α∗ (G) α(G) Número de Independencia Cota de Teorías clásicas ϑ(G) Número de Lovász Cota de Mecánica Cuántica α∗ (G) Número de Rosenfeld Cota de Teorías probabilísticas J OSÉ R A . P ORTILLO G RAFOS DE EXCLUSIVIDAD BÁSICOS EN CORRELACIONES CUÁNTICAS
  • 35. G RAFOS CUÁNTICOS CONTEXTUALES α(G) ≤ ϑ(G) ≤ α∗ (G) Grafos cuánticos contextuales: α < ϑ Grafos cuánticos totalmente contextuales: α < ϑ = α∗ Grafos cuánticos no contextuales: α = ϑ J OSÉ R A . P ORTILLO G RAFOS DE EXCLUSIVIDAD BÁSICOS EN CORRELACIONES CUÁNTICAS
  • 36. G RAFOS CUÁNTICOS CONTEXTUALES R ESULTADOS GCCs no son grafos perfectos α(G) ≤ ϑ(G) ≤ α∗ (G) ↔ ω(G) ≤ ϑ(G) ≤ α∗ (G) ≤ χ(G) QCG QNCG PG G J OSÉ R A . P ORTILLO G RAFOS DE EXCLUSIVIDAD BÁSICOS EN CORRELACIONES CUÁNTICAS
  • 37. G RAFOS CUÁNTICOS CONTEXTUALES R ESULTADOS GCCs tienen como grafos inducidos a agujeros impares (odd holes) o antiagujeros impares (odd antiholes). J OSÉ R A . P ORTILLO G RAFOS DE EXCLUSIVIDAD BÁSICOS EN CORRELACIONES CUÁNTICAS
  • 38. AGUJEROS IMPARES R ESULTADOS Los agujeros impares (ciclos con n vértices, n > 3 impar) son GCCs. π n cos n−1 n α(Cn ) = < ϑ(Cn ) = π 2 1 + cos n R.O. óptima Lovász de agujeros impares en dimensión 3:     vj | =     ϑ n ϑ 2πj 1 − cos n n ϑ 2πj 1 − sin n n J OSÉ R A . P ORTILLO         G RAFOS DE EXCLUSIVIDAD BÁSICOS EN CORRELACIONES CUÁNTICAS
  • 39. AGUJEROS ANTIIMPARES R ESULTADOS Los antiagujeros impares (complementarios de ciclos con n vértices, n > 3 impar) son GCCs. π 1 + cos ¯ ¯ α(Cn ) = 2 < ϑ(Cn ) = π n cos n R.O. óptima Lovász de antiagujeros impares en dimensión 2n + 1 (Knuth, 1993) R.O. óptima Lovász de antiagujeros impares en dimensión n − 2 (Portillo, 2012): ϑ vj,0 = n π 2 vj,2m−1 = cos + (−1)m+1 cos n j(m+1) (−1) (m + 1)π n π j(m + 1)π cos n n cos n π 2 vj,2m = (−1) cos j(m+1) + (−1)m+1 cos n (m + 1)π n π n cos j(m + 1)π sin n n J OSÉ R A . P ORTILLO G RAFOS DE EXCLUSIVIDAD BÁSICOS EN CORRELACIONES CUÁNTICAS
  • 40. AGUJEROS ANTIIMPARES R ESULTADOS Si una estructura cuántica contiene un antiagujero impar de n ≥ 5 vértices, entonces la dimensión cuántica producida por la correlación es, al menos, 2n/3 . J OSÉ R A . P ORTILLO G RAFOS DE EXCLUSIVIDAD BÁSICOS EN CORRELACIONES CUÁNTICAS
  • 41. ´ N MERO DE ESTRUCTURAS BÁSICAS INDUCIDAS EN DESIGUALDADES NC Y DEMOSTRACIONES KS NC inequality KS proof KCBS CHSH S3 KCBS-twin Mermin KS-18 YO KS-24 KS-31 KS-33 Vertices 5 8 10 10 16 18 22(13+9) 24 31 33 Dimension 3 4 4 6 8 4 3 4 3 3 J OSÉ R A . P ORTILLO C5 1 8 10 12 96 144 288 576 70 72 C7 0 0 0 0 0 108 384 576 184 84 ¯ C7 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 C9 0 0 0 0 0 12 0 192 248 128 ¯ C9 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 G RAFOS DE EXCLUSIVIDAD BÁSICOS EN CORRELACIONES CUÁNTICAS
  • 42. N ÚMERO DE GRAFOS CONEXOS CON n VÉRTICES Tipo / vértices No isomorfos Perfectos Contextuales No perfectos y no contextuales Totalmente context. 5 21 20 1 - 6 112 105 3 4 7 853 724 33 96 8 11117 7805 498 2814 9 261080 126777 16533 117770 10 11716571 3122221 975330 7619020 - - - - - 4 R ESULTADOS P(α(G) < ϑ(G)) 1 para G de orden arbitrariamente grande. (a) (b) 1 1 (c) 1 10 6 2 8 5 6 1 10 3 2 5 (d) 4 2 5 2 9 3 8 4 10 7 9 9 8 4 6 7 8 7 3 4 3 J OSÉ R A . P ORTILLO 9 7 10 5 6 G RAFOS DE EXCLUSIVIDAD BÁSICOS EN CORRELACIONES CUÁNTICAS
  • 43. N ÚMERO DE GRAFOS CONEXOS CON n VÉRTICES Tipo / vértices No isomorfos Perfectos Contextuales No perfectos y no contextuales Totalmente context. 5 21 20 1 - 6 112 105 3 4 7 853 724 33 96 8 11117 7805 498 2814 9 261080 126777 16533 117770 10 11716571 3122221 975330 7619020 - - - - - 4 R ESULTADOS P(α(G) < ϑ(G)) 1 para G de orden arbitrariamente grande. (a) (b) 1 1 (c) 1 10 6 2 8 5 6 1 10 3 2 5 (d) 4 2 5 2 9 3 8 4 10 7 9 9 8 4 6 7 8 7 3 4 3 J OSÉ R A . P ORTILLO 9 7 10 5 6 G RAFOS DE EXCLUSIVIDAD BÁSICOS EN CORRELACIONES CUÁNTICAS
  • 44. E N LABORATORIO J OSÉ R A . P ORTILLO G RAFOS DE EXCLUSIVIDAD BÁSICOS EN CORRELACIONES CUÁNTICAS
  • 45. E N LABORATORIO J OSÉ R A . P ORTILLO G RAFOS DE EXCLUSIVIDAD BÁSICOS EN CORRELACIONES CUÁNTICAS
  • 46. E N LABORATORIO Probabilidad P(010|012) P(111|012) P(01|02) P(00|03) P(11|03) P(00|14) P(01|25) P(010|345) P(111|345) P(10|35) Ω Resultado experimental 0,24091 ± 0,00021 0,30187 ± 0,00020 0,28057 ± 0,00020 0,50375 ± 0,00014 0,47976 ± 0,00014 0,47511 ± 0,00034 0,43765 ± 0,00015 0,24296 ± 0,00051 0,25704 ± 0,00052 0,24751 ± 0,00035 3,4671 ± 0,0010 J OSÉ R A . P ORTILLO Experimento ideal 0,25 0,25 0,25 0,5 0,5 0,5 0,5 0,25 0,25 0,25 3,5 G RAFOS DE EXCLUSIVIDAD BÁSICOS EN CORRELACIONES CUÁNTICAS
  • 47. P ROBLEMAS ABIERTOS Caracterización de grafos contextuales J OSÉ R A . P ORTILLO G RAFOS DE EXCLUSIVIDAD BÁSICOS EN CORRELACIONES CUÁNTICAS
  • 48. G RAFOS CONTEXTUALES J OSÉ R A . P ORTILLO G RAFOS DE EXCLUSIVIDAD BÁSICOS EN CORRELACIONES CUÁNTICAS
  • 49. G RAFOS CONTEXTUALES J OSÉ R A . P ORTILLO G RAFOS DE EXCLUSIVIDAD BÁSICOS EN CORRELACIONES CUÁNTICAS
  • 50. G RAFOS CONTEXTUALES J OSÉ R A . P ORTILLO G RAFOS DE EXCLUSIVIDAD BÁSICOS EN CORRELACIONES CUÁNTICAS
  • 51. G RAFOS CONTEXTUALES J OSÉ R A . P ORTILLO G RAFOS DE EXCLUSIVIDAD BÁSICOS EN CORRELACIONES CUÁNTICAS
  • 52. P ROBLEMAS ABIERTOS Caracterización de grafos contextuales Caracterización de grafos totalmente contextuales J OSÉ R A . P ORTILLO G RAFOS DE EXCLUSIVIDAD BÁSICOS EN CORRELACIONES CUÁNTICAS
  • 53. G RAFOS CONTEXTUALES (a) (b) 1 1 (c) 1 10 6 2 8 5 6 1 10 3 2 5 (d) 4 2 5 2 9 3 8 4 10 7 9 9 8 4 6 7 8 7 3 4 3 J OSÉ R A . P ORTILLO 9 7 10 5 6 G RAFOS DE EXCLUSIVIDAD BÁSICOS EN CORRELACIONES CUÁNTICAS
  • 54. P ROBLEMAS ABIERTOS Caracterización de grafos contextuales Caracterización de grafos totalmente contextuales Grafos contextuales con simetría J OSÉ R A . P ORTILLO G RAFOS DE EXCLUSIVIDAD BÁSICOS EN CORRELACIONES CUÁNTICAS
  • 55. G RAFOS CONTEXTUALES J OSÉ R A . P ORTILLO G RAFOS DE EXCLUSIVIDAD BÁSICOS EN CORRELACIONES CUÁNTICAS
  • 56. P ROBLEMAS ABIERTOS Caracterización de grafos contextuales Caracterización de grafos totalmente contextuales Grafos contextuales con simetría Rango ortogonal de un grafo (dimensión cuántica) J OSÉ R A . P ORTILLO G RAFOS DE EXCLUSIVIDAD BÁSICOS EN CORRELACIONES CUÁNTICAS
  • 57. Gracias J OSÉ R A . P ORTILLO G RAFOS DE EXCLUSIVIDAD BÁSICOS EN CORRELACIONES CUÁNTICAS
  • 58. AVISO L EGAL Ningún gato ha sido maltratado en esta investigación. J OSÉ R A . P ORTILLO G RAFOS DE EXCLUSIVIDAD BÁSICOS EN CORRELACIONES CUÁNTICAS
  • 60. R EDES SOCIALES J OSÉ R A . P ORTILLO G RAFOS DE EXCLUSIVIDAD BÁSICOS EN CORRELACIONES CUÁNTICAS
  • 61. R EDES SOCIALES D IFERENCIA ENTRE CSN Y GSN Probabilidad media T de que para un actor Ti = 1. R EDES S OCIALES C LÁSICAS T = ω(G) número de clique = n número de vértices = 1 2 = 6 3 = ¯ α(G) n R EDES S OCIALES G ENERALES T = ¯ α∗ (G) n = 5/2 5 = . 6 12 R EDES S OCIALES C UÁNTICAS 1 T = n n ¯ ϑ(G) | Ψ|ψi | = n 2 i=1 √ = J OSÉ R A . P ORTILLO 5 6 G RAFOS DE EXCLUSIVIDAD BÁSICOS EN CORRELACIONES CUÁNTICAS
  • 62. R EDES SOCIALES / G RAFOS CONTEXTUALES R ESULTADOS Estados cuánticos |Ψ y |ψi en dim. mín. ξ(G) optimizando T . |Ψ estado inicial de S con máxima ventaja cuántica. J OSÉ R A . P ORTILLO G RAFOS DE EXCLUSIVIDAD BÁSICOS EN CORRELACIONES CUÁNTICAS