Nikolas Breuckmann

Nikolas P. Breuckmann (nacido en 1988) es un físico matemático alemán afiliado a la Universidad de Bristol , Inglaterra . ^{[ 1 ] [ 2 ]} Desde la primavera de 2024, es científico visitante y organizador de programas en el Instituto Simons para la Teoría de la Computación en la Universidad de California, Berkeley . ^{[ 3 ]} Su investigación se centra en la teoría de la información cuántica , en particular en la corrección de errores cuánticos y la teoría de la complejidad cuántica . Es conocido por su trabajo (junto con Anurag Anshu y Chinmay Nirkhe ) sobre la demostración de la conjetura NLTS , un famoso problema abierto en la teoría de la información cuántica.

Breuckmann nació en Duisburgo y creció en Waltrop , Renania del Norte-Westfalia , Alemania. Obtuvo una licenciatura en Matemáticas y una licenciatura, una maestría y un doctorado en Física por la Universidad RWTH Aachen . Su tesis doctoral se tituló "Códigos cuánticos homológicos más allá del código tórico" y fue supervisada por Barbara Terhal . ^{[ 4 ]}

Tras obtener su doctorado, aplazó un año su beca postdoctoral en tecnologías cuánticas del University College London, financiada por el EPSRC , para trabajar en PsiQuantum , una empresa emergente de computación cuántica con sede en Palo Alto , cofundada por Jeremy O'Brien y Terry Rudolph (entre otros científicos).

En 2022, se convirtió en Profesor (Profesor Asistente) ^{[ 5 ]} de Teoría de la Computación Cuántica en la Universidad de Bristol.

En 2023, el Instituto de Física le otorgó la Medalla y el Premio James Clerk Maxwell por sus "contribuciones destacadas al campo de la corrección de errores cuánticos, en particular su trabajo para demostrar la conjetura de la ausencia de estados triviales de baja energía, un famoso problema abierto en la teoría de la información cuántica". ^{[ 6 ] [ 7 ]} La revista Quanta describió la demostración como "uno de los mayores avances en la informática teórica". ^{[ 8 ] [ 9 ] [ 10 ]} Este resultado se basó en su introducción, junto con Jens Eberhardt, de los "códigos cuánticos de producto equilibrado". ^{[ 11 ] [ 12 ]}

La conjetura NLTS postula que existen familias de hamiltonianos con todos los estados de baja energía de complejidad no trivial. Fue formulada en 2013 por el medallista Fields Michael Freedman y Matthew Hastings en Microsoft Research . La conjetura fue demostrada por Breuckmann y sus colegas (Anurag Anshu y Chinmay Nirkhe) al mostrar que las familias descubiertas recientemente de códigos cuánticos de verificación de paridad de baja densidad (LDPC) de tasa constante y distancia lineal corresponden a hamiltonianos locales NLTS. ^{[ 13 ] [ 14 ]} Este resultado es un paso hacia la demostración de la conjetura PCP cuántica , considerada el problema abierto más importante en la teoría de la complejidad cuántica.

Él y su antiguo estudiante de doctorado, Oscar Higgott, son inventores de una patente estadounidense titulada «Códigos de subsistema con umbrales altos mediante la fijación de calibre y la reducción de la sobrecarga de cúbits», que trata sobre una técnica para mejorar significativamente el rendimiento de la corrección de errores cuánticos en ordenadores cuánticos. ^{[ 15 ]} Su trabajo relacionado fue incluido como un desarrollo importante para la ciencia de la computación en 2023 por Quanta. ^{[ 16 ] [ 17 ] [ 18 ]}