Peter K. Mcmahon es una figura destacada en el campo de la física aplicada y la ingeniería, que actualmente da forma al futuro de la computación en la Universidad de Cornell. Como miembro de la facultad en la Escuela de Física Aplicada e Ingeniería, su trabajo se centra en explorar y diseñar métodos computacionales novedosos que trascienden las limitaciones de los procesadores convencionales von Neumann basados en CMOS. Su investigación abarca una fascinante gama de temas, desde la computación cuántica hasta la computación fotónica y neuromórfica, lo que lo sitúa a la vanguardia de las tecnologías de computación de próxima generación.
Trayectoria Académica y Primeros Pasos Profesionales
La impresionante trayectoria académica del Dr. McMahon culminó con un doctorado en Ingeniería Eléctrica con especialización en Física por la Universidad de Stanford en 2014. Su investigación doctoral profundizó en las complejidades del procesamiento de información cuántica, utilizando específicamente espines controlados ópticamente en semiconductores. Antes de sus estudios de doctorado, perfeccionó sus habilidades en instrumentación para radioastronomía y bioinformática en la Universidad de California, Berkeley. Su educación fundamental se completó en la Universidad de Ciudad del Cabo, lo que demuestra una trayectoria académica global. Su paso por Stanford estuvo marcado por prestigiosos reconocimientos, como la Beca de Posgrado de Stanford (2008–2011) y la Beca Postdoctoral de Ciencia e Ingeniería Nano y Cuántica de Stanford (2015–2017), lo que subraya su promesa temprana y su talento excepcional en el campo.
Enfoque de Investigación: Más Allá de la Arquitectura Von Neumann
El Laboratorio McMahon en Cornell es un centro de innovación dedicado a desentrañar la física de la computación y forjar nuevos paradigmas computacionales. La misión principal es diseñar sistemas físicos capaces de realizar cálculos de formas fundamentalmente diferentes, ofreciendo ventajas significativas sobre las arquitecturas informáticas actuales. Si bien la computación cuántica es un enfoque principal, el alcance de la investigación del laboratorio se extiende a tecnologías clásicas pero innovadoras como la computación fotónica y la computación neuromórfica.
Exploración de la Computación Cuántica
La investigación del profesor McMahon profundiza en diversas plataformas físicas para el procesamiento de información cuántica. Éstas incluyen:
- Espines en Dispositivos Semiconductores: Investigación de las propiedades cuánticas de los espines dentro de los semiconductores para una computación cuántica robusta y escalable.
- Circuitos Superconductores: Exploración del potencial de los circuitos superconductores como cúbits, aprovechando sus características cuánticas únicas.
- Sistemas Cuántico-Ópticos: Aprovechamiento del poder de la luz y los fotones para construir computadoras cuánticas y redes de comunicación.
Cada una de estas plataformas presenta su propio conjunto de desafíos y oportunidades. El Laboratorio McMahon se dedica a explorar los límites físicos fundamentales de cada enfoque y a ampliar las fronteras de las capacidades experimentales. Más allá del desarrollo de hardware, el laboratorio participa profundamente en la comprensión de las aplicaciones de las computadoras cuánticas, tanto en la era a corto plazo de los dispositivos cuánticos ruidosos de escala intermedia (NISQ) como en la visión a largo plazo de las máquinas cuánticas tolerantes a fallos. Las áreas clave de investigación incluyen el potencial de las computadoras cuánticas para revolucionar los problemas de optimización, la simulación cuántica y los algoritmos de aprendizaje automático.
La simulación cuántica, inicialmente concebida por Richard Feynman, sigue siendo una piedra angular de la investigación en computación cuántica del laboratorio. La capacidad de los simuladores cuánticos para modelar sistemas fuertemente correlacionados, relevantes para la química cuántica y la física de la materia condensada, encierra una inmensa promesa para descubrimientos científicos e innovaciones de ingeniería innovadores. Esto refleja el impacto transformador de la física computacional convencional, pero ahora con el poder mejorado de la mecánica cuántica.
Computación Clásica No Convencional
Como complemento a los esfuerzos en computación cuántica, el Laboratorio McMahon también explora tecnologías de computación clásica no convencionales. Impulsada por la curiosidad intelectual y la aplicación práctica, esta rama de la investigación investiga cómo estas tecnologías emergentes pueden impactar en los cálculos del mundo real, con un enfoque particular en las tareas de optimización y aprendizaje automático. Este enfoque dual, que abarca tanto las fronteras cuánticas como las clásicas, sitúa a Peter K. McMahon y a su equipo a la vanguardia de la innovación computacional.
Publicaciones Seleccionadas: Investigación Innovadora
La prolífica producción investigadora del profesor McMahon se refleja en numerosas publicaciones de gran impacto. Una selección de sus trabajos recientes incluye:
- Procesamiento de señales de microondas utilizando una computadora cuántica de reservorio analógica: Exploración de nuevos enfoques de computación cuántica analógica para el procesamiento de señales. (Senanian et al., 2023)
- Detección de imágenes con redes neuronales ópticas no lineales multicapa: Demostración del potencial de las redes neuronales ópticas para aplicaciones avanzadas de detección de imágenes. (Wang et al., Nature Photonics, 2023)
- Redes neuronales físicas profundas entrenadas con retropropagación: Pioneros en el desarrollo de redes neuronales físicas profundas entrenadas mediante algoritmos de retropropagación. (Wright et al., Nature, 2022)
- Una red neuronal óptica que utiliza menos de 1 fotón por multiplicación: Logro de una computación ultraeficiente energéticamente en redes neuronales ópticas. (Wang et al., Nature Communications, 2022)
- Un annealer cuántico con acoplamiento totalmente programable de todo a todo mediante ingeniería de Floquet: Desarrollo de arquitecturas avanzadas de recocido cuántico. (Onodera et al., npj Quantum Information, 2020)
- La capacidad de las redes neuronales cuánticas: Investigaciones teóricas sobre las capacidades de las redes neuronales cuánticas. (Wright & McMahon, 2019)
- Investigación experimental de las diferencias de rendimiento entre las máquinas Coherent Ising y un annealer cuántico: Evaluación comparativa y comparación de diferentes paradigmas de computación cuántica. (Hamerly et al., Science Advances, 2019)
- Una máquina Coherent Ising totalmente programable de 100 espines con conexiones de todo a todo: Demostración de un avance significativo en la tecnología de máquinas Coherent Ising. (McMahon et al., Science, 2016)
Estas publicaciones ejemplifican la amplitud y profundidad de las contribuciones del profesor McMahon al campo, abarcando tanto los dominios teóricos como experimentales de la computación avanzada.
Premios y Reconocimientos: Celebrando la Excelencia
El trabajo innovador del profesor McMahon ha sido reconocido con numerosos premios y honores prestigiosos, entre ellos:
- Premio IUPAP para Científicos Jóvenes al Aspecto Aplicado de la Física del Láser y la Fotónica (2022): Reconocimiento a sus importantes contribuciones a la física del láser y las aplicaciones fotónicas.
- Premio del Programa de Jóvenes Investigadores de la Oficina de Investigación Naval (2022): Apoyo a su investigación innovadora con posibles aplicaciones navales.
- Premio Sloan Research (2022): Reconocimiento a sus logros iniciales en su carrera y a su potencial como líder de investigación.
- Beca Packard en Ciencia e Ingeniería (2021-2026): Proporciona financiación sustancial y reconocimiento a su visión de investigación a largo plazo.
- Becario Global CIFAR Azrieli (Ciencia de la Información Cuántica) (2020-2022): Integración en una red global de investigadores líderes en ciencia de la información cuántica.
- Premio de Investigación Cuántica de Google (2019-2020): Apoyo a sus iniciativas de investigación en computación cuántica.
Estos galardones subrayan el significativo impacto y reconocimiento del trabajo pionero de Peter K. McMahon en la comunidad científica.
Educación: Una Base de Experiencia
- Licenciatura en Ingeniería Eléctrica e Informática; Maestría en Ingeniería Eléctrica; Maestría en Ciencias de la Computación, Universidad de Ciudad del Cabo (2003-2008)
- Maestría en Ingeniería Eléctrica, Universidad de Stanford (2008-2010)
- Doctorado en Ingeniería Eléctrica (especialización en Física), Universidad de Stanford (2010-2014)
- Investigador Postdoctoral, Física Aplicada, Universidad de Stanford (2014-2019)
La exhaustiva formación académica del profesor McMahon en ingeniería eléctrica, informática y física proporciona una base sólida para sus esfuerzos de investigación interdisciplinaria.
Peter K. McMahon en las Noticias: Destacados Recientes
El trabajo y los logros del profesor McMahon aparecen con frecuencia en los medios de comunicación, destacando el impacto de su investigación.
Optica Nombra a Peter McMahon Recipiente de la Medalla Adolph Lomb 2025
Peter McMahon ha sido galardonado con la prestigiosa Medalla Adolph Lomb 2025 por Optica (anteriormente OSA), en reconocimiento a sus destacadas contribuciones al campo de la óptica y la fotónica. Esta medalla es un testimonio de su investigación innovadora y su liderazgo en el campo. Lea más sobre Optica Nombra a Peter McMahon Recipiente de la Medalla Adolph Lomb 2025
Eleanor Richard ’25 nombrada Becaria Optica Women 2024: Reconocimiento a la tutoría de Peter K. McMahon
Bajo la dirección del profesor David Muller y con la tutoría del profesor Peter K. McMahon, Eleanor Richard ’25 fue nombrada Becaria Optica Women 2024. Esto destaca el papel del profesor McMahon en el fomento de la próxima generación de científicos. Lea más sobre Eleanor Richard ’25 nombrada Becaria Optica Women 2024: «Todos somos capaces de mucho más de lo que creemos.»
Redes Neuronales Ópticas para la Investigación del Procesamiento de Imágenes por Peter K. McMahon
Las redes neuronales ópticas son prometedoras para el procesamiento de imágenes: Investigación dirigida por Peter K. McMahon
Investigadores de Cornell, bajo la dirección de Peter K. McMahon, han logrado un avance en las redes neuronales ópticas para el procesamiento de imágenes. Esta tecnología innovadora tiene el potencial de revolucionar la detección y el análisis de imágenes. Lea más sobre Las redes neuronales ópticas son prometedoras para el procesamiento de imágenes
La investigación y el liderazgo continuos de Peter K. McMahon prometen seguir configurando el panorama de la computación avanzada, superando los límites de lo posible tanto en el ámbito cuántico como en el clásico. Su dedicación a la innovación y la educación lo sitúa como una figura clave en el futuro de la tecnología.
