. . . por computadora
Algunos fenómenos físicos pueden ser imposibles de simular. Cerdit de la imagen: MACIEJ FROLOW / GETTY
Por Andrew Masterson es editor de noticias de Cosmos Octubre 02 de 2017
Por si acaso ha estado pesando en tu mente, puedes relajarte ahora. Un equipo de físicos teóricos de la Universidad de Oxford en el Reino Unido ha demostrado que la vida y la realidad no pueden ser meras simulaciones generadas por una computadora extraterrestre masiva.
El hallazgo, inesperadamente definitivo, surgió del descubrimiento de un nuevo vínculo entre las anomalías gravitacionales y la complejidad computacional.
En un artículo publicado en la revista Science Advances, Zohar Ringel y Dmitry Kovrizhi muestran que construir una simulación por computadora de un fenómeno cuántico particular que ocurre en los metales es imposible, no solo en la práctica, sino en principio.
Inicialmente, la pareja se propuso ver si era posible usar una técnica conocida como Monte Carlo cuántico para estudiar el efecto Hall cuántico, un fenómeno en sistemas físicos que exhiben campos magnéticos fuertes y temperaturas muy bajas, y se manifiesta como una corriente de energía que corre a través del gradiente de temperatura. El fenómeno indica una anomalía en la geometría del espacio tiempo subyacente.
Los métodos de Quantum Monte Carlo usan muestreo aleatorio para analizar problemas cuánticos de muchos cuerpos donde las ecuaciones involucradas no se pueden resolver directamente.
Ringel y Kovrizhi demostraron que los intentos de utilizar Quantum Monte Carlo para modelar sistemas que presentan anomalías, como el efecto Hall cuántico, siempre serán inviables.
Descubrieron que la complejidad de la simulación aumentaba exponencialmente con la cantidad de partículas que se simulaban.
Si la complejidad creció linealmente con el número de partículas que se simulan, duplicar el número de partículas significaría duplicar la potencia de cálculo requerida. Sin embargo, si la complejidad crece en una escala exponencial, donde la cantidad de potencia de cálculo debe duplicarse cada vez que se agrega una sola partícula, la tarea se vuelve rápidamente imposible.
Los investigadores calcularon que simplemente almacenar información sobre un par de cientos de electrones requeriría una memoria de computadora que requeriría físicamente más átomos que los que existen en el universo.
Los investigadores observan que hay varias otras interacciones cuánticas conocidas para las cuales aún no se han encontrado algoritmos predictivos. Sugieren que, en algunos casos, es posible que nunca se encuentren.
Y dada la cantidad físicamente imposible de gruñido de la computadora necesaria para almacenar información para un solo miembro de este subconjunto, ahora se puede poner fin al temor de que sin saberlo vivamos en una gran versión de The Matrix.
Hay una advertencia a esta conclusión: si nuestro universo es una simulación, no hay ninguna razón para que las leyes de la física se apliquen fuera de él. En palabras de Zohar Ringel, el autor principal del artículo, "¿Quién sabe cuáles son las capacidades informáticas de lo que sea que nos simule?"
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El tropo de ciencia ficción ahora podría ser dejado de lado después de que los científicos encuentren que la sugerencia de que la realidad es generada por computadora es, en principio, imposible,
escribe Andrew Masterson.
Algunos fenómenos físicos pueden ser imposibles de simular. Cerdit de la imagen: MACIEJ FROLOW / GETTY
Por Andrew Masterson es editor de noticias de Cosmos Octubre 02 de 2017
Por si acaso ha estado pesando en tu mente, puedes relajarte ahora. Un equipo de físicos teóricos de la Universidad de Oxford en el Reino Unido ha demostrado que la vida y la realidad no pueden ser meras simulaciones generadas por una computadora extraterrestre masiva.
El hallazgo, inesperadamente definitivo, surgió del descubrimiento de un nuevo vínculo entre las anomalías gravitacionales y la complejidad computacional.
En un artículo publicado en la revista Science Advances, Zohar Ringel y Dmitry Kovrizhi muestran que construir una simulación por computadora de un fenómeno cuántico particular que ocurre en los metales es imposible, no solo en la práctica, sino en principio.
Inicialmente, la pareja se propuso ver si era posible usar una técnica conocida como Monte Carlo cuántico para estudiar el efecto Hall cuántico, un fenómeno en sistemas físicos que exhiben campos magnéticos fuertes y temperaturas muy bajas, y se manifiesta como una corriente de energía que corre a través del gradiente de temperatura. El fenómeno indica una anomalía en la geometría del espacio tiempo subyacente.
Los métodos de Quantum Monte Carlo usan muestreo aleatorio para analizar problemas cuánticos de muchos cuerpos donde las ecuaciones involucradas no se pueden resolver directamente.
Ringel y Kovrizhi demostraron que los intentos de utilizar Quantum Monte Carlo para modelar sistemas que presentan anomalías, como el efecto Hall cuántico, siempre serán inviables.
Descubrieron que la complejidad de la simulación aumentaba exponencialmente con la cantidad de partículas que se simulaban.
Si la complejidad creció linealmente con el número de partículas que se simulan, duplicar el número de partículas significaría duplicar la potencia de cálculo requerida. Sin embargo, si la complejidad crece en una escala exponencial, donde la cantidad de potencia de cálculo debe duplicarse cada vez que se agrega una sola partícula, la tarea se vuelve rápidamente imposible.
Los investigadores calcularon que simplemente almacenar información sobre un par de cientos de electrones requeriría una memoria de computadora que requeriría físicamente más átomos que los que existen en el universo.
Los investigadores observan que hay varias otras interacciones cuánticas conocidas para las cuales aún no se han encontrado algoritmos predictivos. Sugieren que, en algunos casos, es posible que nunca se encuentren.
Y dada la cantidad físicamente imposible de gruñido de la computadora necesaria para almacenar información para un solo miembro de este subconjunto, ahora se puede poner fin al temor de que sin saberlo vivamos en una gran versión de The Matrix.
Hay una advertencia a esta conclusión: si nuestro universo es una simulación, no hay ninguna razón para que las leyes de la física se apliquen fuera de él. En palabras de Zohar Ringel, el autor principal del artículo, "¿Quién sabe cuáles son las capacidades informáticas de lo que sea que nos simule?"
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