Джакомо Мауро Д'Ариано
Джакомо Мауро Д'Ариано | |
|---|---|
 | |
| Рожденный | Джакомо Мауро Д'Ариано 11 мая 1955 г. Алессандрия, Италия |
| Научная карьера | |
| Поля | Теоретическая физика |
| Учреждения | Университет Павии Северо-Западный университет |
| Научные консультанты | Фердинандо Борса |
Джакомо Мауро Д'Ариано (родился 11 мая 1955 г.) - итальянский квантовый физик. Он профессор теоретической физики в Университете Павии , где он является руководителем группы QUIT (квантовая теория информации). [ 1 ] [ 2 ] Он является членом Центра фотонной связи и вычислений Северо-Западного университета ; [ 3 ] член Istituto Lombardo Accademia di Scienze e Lettere ; и член Института фундаментальных вопросов (FQXi). [ 4 ]
Его основными областями исследований являются квантовая теория информации , математическая структура квантовой теории и фундаментальные проблемы современной физики. [ 5 ] Будучи одним из пионеров квантовой теории информации, он внес большой вклад в информационно-теоретическое развитие квантовой теории. [ 6 ]
Ранняя жизнь и карьера
[ редактировать ]Д'Ариано родился 11 мая 1955 года. В 1978 году он получил диплом с отличием по физике в Университете Павии. В 1978 году он начал исследовательскую стажировку в области полимерных наук в Миланском политехническом университете, а в 1979 году — исследовательскую стажировку в Университете Павии. В 1984 году он был назначен научным сотрудником в Университете Павии и по итогам национальных конкурсов стал доцентом в 1992 году и профессором в 2000 году. [ 7 ]
На момент его назначения в Италии не было докторских школ. [ 8 ] и Д'Ариано стал одним из первых научных руководителей докторской степени в стране. В 2000 году он основал Группу квантовой теории информации (QUIT) и взял на себя роль лидера группы. В том же году он был также выбран членом отделения фотонных коммуникаций и вычислений Северо-Западного университета. [ 3 ]
Научный вклад
[ редактировать ]Квантовая информация
[ редактировать ]Д'Ариано и его сотрудники представили первый точный алгоритм квантовой гомодинной томографии состояний. [ 9 ] и впоследствии они обобщили использованную технику до универсального метода квантовых измерений. [ 10 ] Затем Д'Ариано разработал первую экспериментальную схему - теперь называемую «томографией с помощью вспомогательных устройств», - которая сделала возможным определение характеристик квантовых каналов, операций и измерительных устройств на самом деле в лаборатории, используя одно запутанное входное состояние. [ 11 ]
Д'Ариано предложил квантовую запутанность как инструмент повышения точности квантовых измерений. [ 12 ] идея, которая, параллельно с работами других авторов, предложила новую область квантовой метрологии . Он также представил несколько новых типов измерений. Вместе со своей командой он решил ряд давних проблем квантовой теории информации, таких как оптимальная трансляция смешанных состояний; [ 13 ] оптимальная оценка фазы для смешанных состояний, [ 14 ] и оптимальные протоколы фазового клонирования. [ 15 ]
Д'Ариано и его коллеги представили концепцию «квантовой гребенки». [ 16 ] который обобщает концепцию «квантовой операции» и имеет широкий спектр приложений для оптимизации квантовых измерений, связи, алгоритмов и протоколов. Впоследствии он и его группа использовали квантовые гребенки, чтобы найти оптимальные аппараты для квантовой томографии . [ 17 ] Концепция квантовой гребенки также позволила по-новому понять причинность в квантовой механике и квантовой теории поля. Это понимание оказало широкое и разнообразное влияние на несколько областей исследований, начиная с изучения квантовой причинной интерференции и алгоритмов причинного обнаружения, которые использовались в недавних попытках в квантово-информационном направлении примирить квантовую теорию и общую теорию относительности, одну из величайших выдающиеся проблемы фундаментальной физики. [ 18 ]
Квантовые основы
[ редактировать ]Д'Ариано сыграл важную роль в превращении квантовой теории информации в новую парадигму основ квантовой теории и фундаментальной физики в целом. В 2010 году он предложил набор теоретико-информационных постулатов для строгого вывода (конечномерной) квантовой теории. [ 19 ] вывод, который впоследствии был достигнут в его сотрудничестве с Джулио Чирибеллой и Паоло Перинотти. [ 20 ] Этот проект также привел к новому способу понимания, работы и развития квантовой теории, представленному в комплексном учебнике под названием « Квантовая теория из первых принципов» . [ 21 ]
В середине 2010-х годов Д'Ариано расширил эту программу, выведя квантовую теорию поля из информационно-теоретических постулатов, что позволило ему и его команде вывести полную свободную квантовую теорию поля . [ 22 ] В статье в New Scientist Люсьен Харди написал, что «их работа и их подход экстраординарны», а Часлав Брукнер написал, что он «впечатлен» их работой, написав, что «в этой работе есть что-то глубокое в квантовой механике». [ 23 ]
Историческую перспективу, от открытия Дираком квантовой электродинамики до наших дней, на эту работу дал Аркадий Плотницкий в «Принципах квантовой теории, от квантов Планка до бозона Хиггса». [ 24 ] Книга Оливера Дарригола предлагает обширный комментарий к выводам квантовой механики Д'Ариано и его коллег, особенно подчеркивая, как она преодолевает определенные специальные предположения предыдущих выводов. [ 25 ]
При формулировке квантовой теории, основанной на принципах информации, физик Федерико Фаггин основывал свою теорию на природе сознания . [ 26 ]
Почести и награды
[ редактировать ]Джакомо Мауро Д'Ариано — член Оптического общества Америки и Американского физического общества . Он выиграл третий приз на мировом конкурсе эссе FQXi 2011 года. [ 27 ] 2012 [ 28 ] и 2013. [ 29 ] Его статья об информационном выводе квантовой теории. [ 20 ] был выбран для точки обзора APS. [ 30 ] В 2022 году он выиграл вместе с Михаилом Лукиным ( Гарвардский университет ) и Андреасом Винтером ( Universitat Autònoma de Barcelona ) Международную квантовую премию . [ 31 ]
Публикации
[ редактировать ]- Д'Ариано, Дж; Монторси, А; Разетти, М (1985). Интегрируемые системы в статистической механике . Том. 1. Бибкод : 1985issm.book.....D . дои : 10.1142/0142 . ISBN 978-9971-978-11-2 . ISSN 2010-1996 .
{{cite book}}:|journal=игнорируется ( помогите ) - Кумар, П.; Д'Ариано, генеральный менеджер; Хирота, О., ред. (2002). Квантовая коммуникация, вычисления и измерения 2 . Бибкод : 2002qcca.book.....K . дои : 10.1007/b114679 . ISBN 978-0-306-46307-5 .
- Д'Ариано, Джакомо Мауро; Тосини, Алессандро (2010). «Пространство-время и специальная теория относительности из причинных сетей». arXiv : 1008.4805 [ gr-qc ].
- Чирибелла, Г.; Д'Ариано, генеральный менеджер; Перинотти, П.; Валирон, Б. (14 августа 2013 г.). «Квантовые вычисления без определенной причинной структуры». Физический обзор А. 88 (2): 022318. arXiv : 0912.0195 . Бибкод : 2013PhRvA..88b2318C . дои : 10.1103/PhysRevA.88.022318 . ISSN 1050-2947 . S2CID 119206411 .
- Д'Ариано, Джакомо Мауро; Чирибелла, Джулио; Перинотти, Паоло (2017). Квантовая теория из первых принципов: информационный подход . Кембридж: Издательство Кембриджского университета. ISBN 978-1-107-04342-8 .
Ссылки
[ редактировать ]- ^ "ПОКИДАТЬ" .
- ^ «Телепортация пришла из квантовой физики» . 28 апреля 2017 г.
- ^ Jump up to: а б «Центр фотонной связи и вычислений» .
- ^ «Биографическая справка гроссмейстера Д'Ариано» .
- ^ «Физики хотят восстановить квантовую теорию с нуля» . Проводной . 2 сентября 2017 г.
- ^ д'Ариано, Джакомо Мауро (2017). «Физика без физики: сила принципов теории информации». Международный журнал теоретической физики . 56 (1): 97–128. arXiv : 1701.06309 . Бибкод : 2017IJTP...56...97D . дои : 10.1007/s10773-016-3172-y . S2CID 119338397 .
- ^ «Биографический очерк: Джакомо Мауро Д'Ариано» .
- ^ «Аспирантура в Италии» .
- ^ д'Ариано, генеральный менеджер; Маккиавелло, К.; Париж, MGA (1994). «Обнаружение матрицы плотности с помощью оптической гомодинной томографии без обратной проекции с фильтром». Физический обзор А. 50 (5): 4298–4302. Бибкод : 1994PhRvA..50.4298D . дои : 10.1103/PhysRevA.50.4298 . ПМИД 9911405 .
- ^ Хаяси, Масахито (2005). Асимптотическая теория квантового статистического вывода . дои : 10.1142/5630 . ISBN 978-981-256-015-5 .
- ^ д'Ариано, генеральный менеджер; Ло Прести, П. (2001). «Квантовая томография для экспериментального измерения матричных элементов произвольной квантовой операции». Письма о физических отзывах . 86 (19): 4195–8. arXiv : Quant-ph/0012071 . Бибкод : 2001PhRvL..86.4195D . doi : 10.1103/PhysRevLett.86.4195 . ПМИД 11328133 . S2CID 119075753 .
- ^ д'Ариано, Дж. Мауро; Ло Прести, Паолопласидо; Париж, Маттео Джорджия (2001). «Использование запутанности повышает точность квантовых измерений». Письма о физических отзывах . 87 (27): 270404. arXiv : quant-ph/0109040 . doi : 10.1103/PhysRevLett.87.270404 . ПМИД 11800863 . S2CID 11199855 .
- ^ д'Ариано, Джакомо Мауро; Маккьявелло, Кьяра; Перинотти, Паоло (2005). «Супервещание смешанных состояний». Письма о физических отзывах . 95 (6): 060503. arXiv : quant-ph/0506251 . Бибкод : 2005PhRvL..95f0503D . doi : 10.1103/PhysRevLett.95.060503 . ПМИД 16090933 . S2CID 2978617 .
- ^ д'Ариано, Джакомо Мауро; Маккьявелло, Кьяра; Перинотти, Паоло (2005). «Оптимальная оценка фазы кубитов в смешанных состояниях». Физический обзор А. 72 (4): 042327. arXiv : quant-ph/0411133 . Бибкод : 2005PhRvA..72d2327D . дои : 10.1103/PhysRevA.72.042327 . S2CID 117753018 .
- ^ д'Ариано, Джакомо Мауро; МакКьявелло, Кьяра (2003). «Оптимальное фазово-ковариантное клонирование кубитов и кутритов». Физический обзор А. 67 (4): 042306. arXiv : quant-ph/0301175 . Бибкод : 2003PhRvA..67d2306D . дои : 10.1103/PhysRevA.67.042306 . S2CID 119490312 .
- ^ Чирибелла, Г.; д'Ариано, генеральный менеджер; Перинотти, П. (2008). «Архитектура квантовых цепей». Письма о физических отзывах . 101 (6): 060401. arXiv : 0712.1325 . Бибкод : 2008PhRvL.101f0401C . doi : 10.1103/PhysRevLett.101.060401 . ПМИД 18764438 . S2CID 16160309 .
- ^ Бисио, А.; Чирибелла, Г.; д'Ариано, генеральный менеджер; Факкини, С.; Перинотти, П. (2009). «Оптимальная квантовая томография состояний, измерений и преобразований». Письма о физических отзывах . 102 (1): 010404. arXiv : 0806.1172 . Бибкод : 2009PhRvL.102a0404B . doi : 10.1103/PhysRevLett.102.010404 . ПМИД 19257173 . S2CID 31954030 .
- ^ Брукнер, Часлав (2014). «Квантовая причинность». Физика природы . 10 (4): 259–263. Бибкод : 2014NatPh..10..259B . дои : 10.1038/nphys2930 . S2CID 236500884 .
- ^ «Философия квантовой информации и запутанности» .
- ^ Jump up to: а б Чирибелла, Джулио; д'Ариано, Джакомо Мауро; Перинотти, Паоло (2011). «Информационный вывод квантовой теории». Физический обзор А. 84 (1): 012311. arXiv : 1011.6451 . Бибкод : 2011PhRvA..84a2311C . дои : 10.1103/PhysRevA.84.012311 . S2CID 15364117 .
- ^ «Обзор: квантовая теория из первых принципов» . 12 июля 2017 года. Архивировано из оригинала 19 июня 2018 года . Проверено 18 декабря 2018 г.
- ^ д'Ариано, Джакомо Мауро; Перинотти, Паоло (2014). «Вывод уравнения Дирака из принципов обработки информации». Физический обзор А. 90 (6): 062106. arXiv : 1306.1934 . Бибкод : 2014PhRvA..90f2106D . дои : 10.1103/PhysRevA.90.062106 . S2CID 118385875 .
- ^ «Квантовая чистота» .
- ^ Принципы квантовой теории: от квантов Планка до бозона Хиггса . Спрингер. 2016. ISBN 9783319320663 .
- ^ Физика и необходимость . Издательство Оксфордского университета. 22 мая 2014 г. ISBN 9780198712886 .
- ^ «Федерико Фаггин. Неприводимое — Философия» . Рай Культура (на итальянском языке) . Проверено 27 апреля 2023 г.
- ^ «Квантово-цифровая вселенная» .
- ^ «Квантово-информационные принципы физики» .
- ^ «Это из Кубита» .
- ^ Брукнер, Часлав (11 июля 2011 г.). «Точка зрения: сомнение в правилах игры» . Физика . 4:55 . doi : 10.1103/Physics.4.55 .
- ^ «Победители Международной квантовой премии 2022» .
| Международный | |
|---|---|
| Национальный | |
| академики | |
| Другой | |
