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Sultana、学び続けると決意した少女の物語

こんにちは、Choimirai School のサンミンです。

0  はじめに

2019年に紹介したSultanaさんの記事ですが、日本語訳(DeepL)をつけて note でシェアします。

※ 後半にある「Reborn」と「Pasadena」のセクションは量子物理学など専門的な話となっています。

Caltech attracts some truly unique individuals from all across the globe with a passion for figuring things out. But there was one young woman on campus this past summer whose journey towards scientific research was uniquely inspiring.

Caltech(カリフォルニア工科大学)には、物事を解明することへの情熱を持った、本当にユニークな人たちが世界中から集まってきます。しかし、この夏、キャンパスに一人の若い女性がいました。その女性の科学研究への旅は、他に類を見ない刺激的なものでした。

Sultana spent the summer at Caltech in the SURF program, working on next generation quantum error correction codes under the supervision of Dr. John Preskill. As she wrapped up her summer project, returning to her “normal” undergraduate education in Arizona, I had the honor of helping her document her remarkable journey. This is her story:

Sultana はカリフォルニア工科大学の SURF プログラムで夏を過ごし、ジョン・プレスキル博士の指導の下、次世代の「量子エラー訂正コード」の研究に取り組みました。彼女が夏のプロジェクトを終え、アリゾナでの「普通の」学部教育に戻ったとき、私は彼女の驚くべき旅を記録するお手伝いをすることができました。これは彼女の物語です。

1  Afghanistan

My name is Sultana. I was born in Afghanistan. For years I was discouraged and outright prevented from going to school by the war. It was not safe for me because of the active war and violence in the region, even including suicide bombings. Society was still recovering from the decades long civil war, the persistent influence of a dethroned, theocratically regressive regime and the current non-functioning government. These forces combined to make for a very insecure environment for a woman. It was tacitly accepted that the only place safe for a woman was to remain at home and stay quiet. Another consequence of these circumstances was that the teachers at local schools were all male and encouraged the girls to not come to school and study. What was the point if at the end of the day a woman’s destiny was to stay at home and cook?

私の名前はスルタナ。アフガニスタンで生まれました。何年もの間、私は戦争のせいで学校に行くことができませんでした。この地域では、自爆テロを含む活発な戦争と暴力のため、私にとって安全ではありませんでした。社会は、何十年にもわたる内戦、退位した神主主義的な逆進政権の持続的な影響、そして機能していない現在の政府からまだ立ち直ろうとしていました。これらの力が相まって、女性にとっては非常に不安な環境となっていました。女性にとって安全な場所は、家にいて静かにしていることだけだと暗黙のうちに受け入れられていました。このような状況のもう一つの結果として、地元の学校の先生が男性ばかりで、女の子が学校に来て勉強しないように勧めていたこともありました。一日の終わりに家にいて料理をすることが女性の運命だとしたら、何の意味があるのでしょうか。

For years, I would be up every day at 8am and every waking hour was devoted to housework and preparing the house to host guests, typically older women and my grandmother’s friends. I was destined to be a homemaker and mother. My life had no meaning outside of those roles.

何年もの間、私は毎日朝8時に起きて、起きている時間は家事とゲストを迎えるための家の準備に没頭していました。私は主婦と母親になることを運命づけられていました。私の人生はその役割の外には何の意味もありませんでした。

My brothers would come home from school, excited about mathematics and other subjects. For them, it seemed like life was full of infinite possibilities. Meanwhile I had been confined to be behind the insurmountable walls of my family’s compound. All the possibilities for my life had been collapsed, limited to a single identity and purpose.

私の兄弟は学校から帰ってきて 数学や他の教科に興奮していました。彼らにとっては、人生は無限の可能性に満ちているように思えました。一方、私は家族の屋敷の乗り越えられない壁の後ろに閉じ込められていました。私の人生のすべての可能性は崩壊し、一つのアイデンティティと目的に限定されていました。

At fourteen I had had enough. I needed to find a way out of the mindless routine and depressing destiny. And more specifically, I wanted to understand how complex, and clearly powerful, human social systems, such as politics, economics and culture, combined to create overtly negative outcomes like imbalance and oppression. I made the decision to wake up two hours early every day to learn English, before taking on the day’s expected duties.

14歳の時、私はもう十分でした。心ない日常と憂鬱な運命から抜け出す方法を見つける必要があったのです。より具体的には、政治、経済、文化といった複雑で明らかに強力な人間の社会システムが、不均衡や抑圧といったあからさまにネガティブな結果を生み出すことを理解したいと思っていました。私は毎日2時間早く起きて英語を学び、その日に期待されている任務を引き受ける前に決断しました。

My grandfather had a saying, “If you know English, then you don’t have to worry about where the food is going to come from.”

祖父はこう言っていました。"英語を知っていれば、食べ物がどこから来るのか気にしなくてもいい"、と。

He taught himself English and eventually became a professor of literature and humanities. He had even encouraged his five daughters to pursue advanced education. My aunts became medical doctors and chemists (one an engineer, another a teacher). My mother became a lecturer at a university, a profession she would be forced to leave when the Mujaheddin came to power.

彼は独学で英語を学び、最終的には文学と人文学の教授となった。彼は5人の娘たちにも高等教育を受けるように勧めていました。叔母たちは医師や化学者(一人はエンジニア、もう一人は教師)になりました。母は大学の講師になりましたが、ムジャヘディンが権力を握るようになった時には辞めざるを得ない職業でした。

I started by studying newspapers and any book I could get my hands on. My hunger for knowledge proved insatiable.

私は新聞や手に入る本は何でも勉強することにしました。私の知識への飢えは、飽くなきものでした。

When my father got the internet, the floodgates of information opened. I found and took online courses through sites like Khan Academy and, later, Coursera.

父がインターネットを手に入れると、情報の洪水の門が開きました。カーン・アカデミーや後にCourseraのようなサイトでオンラインコースを見つけて受講しました。

I was intrigued by discussions between my brothers on mathematics. Countless pages of equations and calculations could propagate from a single, simple question; just like how a complex and towering tree can emerge from a single seed.

私は、数学に関する兄弟間の議論に興味をそそられました。一つの単純な問題から数え切れないほどの方程式や計算が生まれます。それはまるで、一つの種から複雑にそびえ立つ木が生まれるのと同じようなことでした。

Khan Academy provided a superbly structured approach to learning mathematics from scratch. Most importantly, mathematics did not rely on a mastery of English as a prerequisite.

カーン・アカデミーは、ゼロから数学を学ぶための見事な構造化されたアプローチを提供してくれました。最も重要なことは、数学は英語の習得が前提条件ではないということです。

Over the next few years I consumed lesson after lesson, expanding my coursework into physics. I would supplement this unorthodox yet structured education with a more self-directed investigation into philosophy through books like Kant’s Critique of Pure Reason. While math and physics helped me develop confidence and ability, ultimately, I was still driven by trying to understand the complexities of human behavior and social systems.

それからの数年間、私は次から次へと授業を受け、物理学へとコースワークを広げていきました。私は、カントの『純粋理性批判』のような本を読んで、哲学をより自主的に研究することで、この異例でありながら構造化された教育を補っていました。数学と物理学は私の自信と能力を高めるのに役立ちましたが、最終的には、人間の行動や社会システムの複雑さを理解しようとすることに追われました。

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2  Emily from Iowa

To further develop my hold on English I enrolled in a Skype-based student exchange program and made a critical friend in Emily from Iowa. After only a few conversations, Emily suggested that my English was so good that I should consider taking the SAT and start applying for schools. She soon became a kind of college counselor for me.

英語をさらに上達させるために、私はSkypeを使った交換留学プログラムに登録し、アイオワ州出身のエミリーという重要な友人を作りました。ほんの数回の会話の後、エミリーは私の英語はとても良いので、SATを受験して学校に出願することを検討した方が良いと提案してくれました。彼女はすぐに私にとって大学のカウンセラーのような存在になりました。

Even though my education was stonewalled by an increasingly repressive socio-political establishment, I had the full support of my family. There were no SAT testing locations in Afghanistan. So when it was clear to my family I had the potential to get a college education, my uncle took me across the border into Pakistan, to take the SAT. However, a passport from Afghanistan was required to take the test and, when it was finally granted, it had to be smuggled across the border. Considering that I had no formal education and little time to study for the SAT, I earned a surprisingly competitive score on the exam.

抑圧的な社会政治体制の中で、私の教育が行き詰っていたにもかかわらず、家族の全面的なサポートを受けていました。アフガニスタンにはSATの試験会場がありませんでした。だから、私が大学教育を受ける可能性があることが家族に明らかになったとき、叔父は私を国境を越えてパキスタンに連れて行き、SATを受けるために連れて行ってくれました。しかし、テストを受けるためにはアフガニスタンからのパスポートが必要で、ようやく許可されたときには、それを密輸して国境を越えなければなりませんでした。正式な教育を受けたこともなく、SATのために勉強する時間もなかった私は、試験で驚くほどの高得点を獲得しました。

My confidence soared and I convinced my family to make the long trek to the American embassy and apply for a student visa. I was denied in less than sixty seconds! They thought I would end up not studying and becoming an economic burden. I was crushed. And my immaturely formed vision of the world was clearly more idealized than the reality that presented itself and slammed its door in my face. I was even more confused by how the world worked and I immediately became invested in understanding politics.

私の自信は急上昇し、私は家族を説得してアメリカ大使館まで長い旅をして学生ビザを申請しました。しかし、私は60秒もしないうちに却下されてしまいました。彼らは、私が勉強せず(アメリカの)経済的な負担になると思っていました。私は打ちのめされました。そして、私の未熟な世界観は、目の前に現れた現実よりも明らかに理想化されていて、その扉を叩きつけられたのです。世界の仕組みにさらに戸惑い、すぐに政治の理解に没頭するようになりました。

3  The New York Times

Emily was constantly working in the background on my behalf, and on the other side of the world, trying to get the word out about my struggle. This became her life’s project, to somehow will me into a position to attend a university. New York Times writer Nicholas Kristoff heard about my story and we conducted an interview over Skype. The story was published in the summer of 2016.

エミリーは常に私の代わりに、世界の裏側で、私の闘争の様子を伝えようとしていました。これが彼女のライフプロジェクトとなり、何とか私を大学に入学させることができたのです。ニューヨークタイムズのライター、ニコラス・クリストフが私の話を聞いてくれて、スカイプでインタビューをしました。記事は2016年の夏に掲載されました。

The New York Times opinion piece was published in June. Ironically, I didn’t have much say or influence on the opinion-editorial piece. I felt that the piece was overly provocative.

ニューヨーク・タイムズのオピニオン・ピースは6月に掲載されました。皮肉なことに、私はこのオピニオン・エディトリアル・ピースにはあまり発言力も影響力もありませんでした。挑発的な記事だと感じたからです。

Even now, because family members still live under the threat of violence, I will not allow myself to be photographed. Suffice to say, I never wanted to stir up trouble, or call attention to myself. Even so, the net results of that article are overwhelmingly positive. I was even offered a scholarship to attend Arizona State University; that was, if I could secure a visa.

今でも、家族が暴力の脅威にさらされて生活しているため、自分の写真を撮られることは許されません。だからと言って、トラブルを起こしたくなかったし、自分の存在をアピールしたかったわけでもない。それでも、その記事の正味の結果は、圧倒的にポジティブなものでした。ビザさえ取れれば、アリゾナ州立大学への奨学金がもらえるオファーも。

I was pessimistic. I had been rejected twice already by what should have been the most logical and straightforward path towards formal education in America. How was this special asylum plea going to result in anything different? But Nicholas Kristoff was absolutely certain I would get it. He gave my case to an immigration lawyer with a relationship to the New York Times. In just a month and a half I was awarded humanitarian parole. This came with some surprising constraints, including having to fly to the U.S. within ten days and a limit of four months to stay there while applying for asylum. As quickly as events were unfolding, I didn’t even hesitate.

私は悲観的でした。アメリカでの正式な教育を受けるための最も論理的で分かりやすい道であったはずのものが、すでに2回も拒否されていたのです。この特別な亡命の嘆願は、何か違う結果をもたらすのでしょうか?しかし、ニコラス・クリストフは私がそれを得るだろうと絶対に確信していました。彼はニューヨーク・タイムズ紙と関係のある移民弁護士に私の訴えを託した。わずか1ヶ月半で、私は人道的仮釈放を与えられた。これには、10日以内にアメリカに行かなければならないことや、亡命申請中の滞在期間が4ヶ月に制限されていることなど、いくつかの驚くべき制約がありました。事態が急展開する中、私は躊躇することすらありませんでした。

As I was approaching America, I realized that over 5,000 miles of water would now separate me from the most influential forces in my life. The last of these flights took me deep into the center of America, about a third of the way around the planet.

アメリカに近づくにつれ、私は、5,000マイルを超える水の旅が私の人生で最も影響力のある力から私を引き離すことを悟りました。最後のフライトは、地球を一周する約3分の1の距離にあるアメリカの中心部へと私を連れて行ってくれました。

The clock was ticking on my time in America – at some point, factors and decisions outside of my control would deign that I was safe to go back to Afghanistan – so I exhausted every opportunity to obtain knowledge while I was isolated from the forces that would keep me from formal education. I petitioned for an earlier than expected winter enrollment at Arizona State University. In the meantime, I continued my self-education through edX classes (coursework from MIT made available online), as well as with Khan Academy and Coursera.

アメリカでの時間は刻一刻と過ぎていました。ある時点で、私がコントロールできない要因や決断によって、私はアフガニスタンに戻っても安全だと判断されるでしょう。私はアリゾナ州立大学への冬期入学を予定よりも早く申請しました。その間、私はedX(MITの授業をオンラインで利用できるようにしたもの)の授業やKhan AcademyとCourseraを利用して自己教育を続けました。

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4  Phoenix

The answer came back from Arizona State University. They had granted me enrollment for the winter quarter. In December of 2016, I flew to the next state in my journey for intellectual independence and began my first full year of formal education at the largest university in America. Mercifully, my tenure in Phoenix began in the cool winter months. In fact, the climate was very similar to what I knew in Afghanistan.

答えがアリゾナ州立大学から返ってきました。彼らは私に冬学期の入学を許可していました。2016年12月、私は知的自立のための旅で次の州に飛び、アメリカ最大の大学で正式な教育の最初の1年を始めました。幸いなことに、フェニックスでの私の在職期間は寒い冬の間に始まりました。実際、気候はアフガニスタンで知っていたものと非常によく似ていました。

However, as summer approached, I began to have a much different experience. This was the first time I was living on my own. It took me a while to be accustomed to that. I would generally stay in my room and study, even avoiding classes. The intensifying heat of the Arizona sun ensured that I would stay safely and comfortably encased inside. And I was actually doing okay. At first.

しかし、夏が近づくにつれ、私はこれまでとは違った経験をし始めました。初めての一人暮らしでした。慣れるまでには時間がかかりました。授業を避けて部屋にこもって勉強するのが一般的でした。アリゾナの太陽の猛烈な暑さは、安全で快適な室内での生活を保証してくれました。そして、私は実際にうまくやっていました。最初はね。

Happy as I was to finally be a part of formal education, it was in direct conflict with the way in which I had trained myself to learn. The rebellious spirit which helped me defy the cultural norms and risk harm to myself and my family, the same fire that I had to continuously stoke for years on my own, also made me rebel against the system that actively wanted me to learn. I constantly felt that I had better approaches to absorb the material and actively ignored the homework assignments. Naturally, my grades suffered and I was forced to make a difficult internal adjustment. I also benefited from advice from Emily, as well as a cousin who was pursuing education in Canada.

最終的に正式な教育の一部になることができたのは嬉しいことでしたが、それは私が学習するために自分自身を訓練してきた方法とは直接対立していました。文化的規範に逆らい、自分や家族に危害を加える危険を冒すことを助けてくれた反抗的な精神は、私が何年にもわたって独学で継続的に火をつけなければならなかったのと同じで、私を積極的に学ばせようとするシステムにも反抗するようになったのです。自分にはもっと良い吸収方法があるのではないかと常に感じ、宿題も積極的に無視していました。当然、成績は落ち、苦しい内部調整を余儀なくされました。また、エミリーやカナダで教育を受けようとしていたいとこからもアドバイスをもらいました。

As I gritted my teeth and made my best attempts to adopt the relatively rigid structures of formal education, I began to feel more and more isolated. I found myself staying in my room day after day, focused simply on studying. But for what purpose? I was aimless. A machine of insatiable learning, but without any specific direction to guide my curiosity. I did not know it at the time, but I was desperate for something to motivate me.

歯を食いしばり、比較的硬直した正規教育の構造を採用しようと努力するうちに、私はますます孤立感を感じるようになりました。私は毎日部屋にこもり、ただ勉強することだけに集中していました。しかし、何のために?私は無目的だった。飽くなき学習の機械でありながら、私の好奇心を導くための具体的な方向性がないのです。その時は知らなかったが、何かやる気を起こさせるものがないかと必死でした。

"The ripples from the New York Times piece were still reverberating and Sultana was contacted by author Betsy Devine. Betsy was a writer who had written a couple of books with notable scientists. Betsy was particularly interested in introducing Sultana to her husband, Nobel prize winner in physics, Frank Wilczek."

ニューヨーク・タイムズ紙の記事の波紋はまだ余韻を残しており、スルタナは作家のベッツィ・デヴァインから連絡を受けました。ベッツィーは 著名な科学者との共著を何冊か書いたことのある作家だった。ベッツィーは特にスルタナを夫でノーベル物理学賞を受賞したフランク・ウィルゼックに紹介したいと思っていました。

The first time I met Frank Wilczek was at lunch with with him and his wife. Wilczek enjoys hiking in the mountains overlooking surrounding Phoenix and Betsy suggested that I join Frank on an early morning hike. A hike. With Frank Wilczek. This was someone whose book, A Beautiful Question: Finding Nature’s Deep Design, I had read while in Afghanistan. To say that I was nervous is an understatement, but thankfully we fell into an easy flow of conversation. After going over my background and interests he asked me if I was interested in physics. I told him that I was, but I was principally interested in concepts that could be applied very generally, broadly – so that I could better understand the underpinnings of how society functions.

フランク・ウィルゼックと初めて会ったのは、彼と彼の奥さんと一緒にランチをした時だった。ウィルゼックは周囲のフェニックスを見下ろす山でハイキングを楽しんでおり、ベッツィーは早朝のハイキングにフランクと一緒に行こうと提案した。ハイキング。フランク・ウィルゼックと。彼の本「美しい質問」の著者である。アフガニスタンにいた時に読んだ「自然の奥深いデザインの発見」という本です。私が緊張していたと言うのは控えめな表現ですが、ありがたいことに、私たちは簡単な会話の流れの中に落ちていきました。私の経歴や興味のあることを説明した後、彼は物理学に興味があるかどうかを尋ねてきました。私は物理学に興味があると答えましたが、主に、社会がどのように機能しているかの根底をよりよく理解するために、非常に一般的に広く応用できる概念に興味があります。

He told me that I should pursue quantum physics. And more specifically, he got me very excited about the prospects of quantum computers. It felt like I was placed at the start of a whole new journey, but I was walking on clouds. I was filled with a confidence that could only be generated by finding oneself comfortable in casual conversation with a Nobel laureate.

彼は私に、量子物理学を追求すべきだと言いました。具体的には、量子コンピュータの可能性について非常に興奮させられました。私は雲の上を歩いていたのですが、全く新しい旅のスタート地点に立ったような気分でした。ノーベル賞受賞者と気軽に会話することでしか生まれない自信に満ち溢れていました。

Immediately after the hike I went and collected all of the relevant works Wilczek had suggested, including Dirac’s “The Principles of Quantum Mechanics.”

ハイキングの直後、私はディラックの「量子力学の原理」など、ウィルゼックが提案した関連する著作をすべて集めました。

5  Reborn

With a new sense of purpose, I immersed myself in the formal coursework, as well as my own, self-directed exploration of quantum physics. My drive was rewarded with all A’s in the fall semester of my sophomore year.

新たな目的意識を持って、私は正式なコースワークだけでなく、量子物理学の自分自身の自主的な探求にも没頭しました。私の意欲は、2年生の秋学期には、すべてのAの成績で報われました。

That same winter Nicholas Kristoff had published his annual New York Times opinion review of the previous year titled, “Why 2017 Was the Best Year in Human History.” I was mentioned briefly.

その年の冬、ニコラス・クリストフは前年のニューヨーク・タイムズのオピニオン・レビューを発表しました。"Why 2017 Was the Best Year in Human History "と題して。私のことも簡単に触れられていました。

It was the start of the second semester of my sophomore year, and I was starting to feel a desire to explore applied physics. I was enrolled in a graduate-level seminar class in quantum theory that spring. One of the lecturers for the class was a young female professor who was interested in entropy, and more importantly, how we can access seemingly lost information. In other words, she wanted access to the unknown.

それは私の2年生の2学期の始まりで、私は応用物理学を探求したいと感じ始めていました。その春、私は量子論の大学院レベルのゼミに入りました。そのクラスの講師の一人が若い女性教授で、エントロピーに興味があり、さらに重要なのは、失われたように見える情報にどうやってアクセスするかということでした。言い換えれば、彼女は未知の世界へのアクセスを求めていたのです。

To that end, she was interested in gauge/gravity duality models like the one meant to explain the black hole “firewall” paradox, or the Anti-de Sitter space/conformal field theory (AdS/CFT) correspondence that uses a model of the universe where space-time has negative, hyperbolic curvature.

そのために、彼女は、ブラックホールの「ファイアウォール」パラドックスを説明するためのようなゲージ/重力二元性モデルや、時空が負の双曲率を持つ宇宙のモデルを使用するアンチ・デ・シッター空間/コンフォーマル場理論(AdS/CFT)のようなモデルに興味を持っていました。

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▲The geometry of 5D space-time in AdS space resembles that of an M.C.Escher drawing, where fish wedge themselves together, end-to-end, tighter and tighter as we move away from the origin. These connections between fish are consistent, radiating in an identical pattern, infinitely approaching the edge.

Unbeknownst to me, a friend of that young professor had read the Times opinion article. The article not only mentioned that I had been teaching myself string theory, but also that I was enrolled at Arizona State University and taking graduate level courses. She asked the young professor if she would be interested in meeting me.

私が知らないうちに、その若い教授の友人がタイムズのオピニオン記事を読んでいました。その記事には、私が独学で弦理論を教えていたことだけでなく、アリゾナ州立大学に入学して大学院レベルのコースを受講していることも書かれていました。彼女は若い教授に私に会いたいかどうかを尋ねました。

The young professor invited me to her office, she told me about how black holes were basically a massive manifestation of entropy, and the best laboratory by which to learn the true nature of information loss, and how it might be reversed. We discussed the possibility of working on a research paper to help her codify the quantum component for her holographic duality models.

若い教授は私を彼女のオフィスに招待してくれました。彼女は、ブラックホールが基本的にはエントロピーの巨大な現れであり、情報損失の本質を学ぶための最良の実験室であり、それがどのようにして逆になるかもしれないことを話してくれました。私たちは、彼女がホログラフィック二元性モデルの量子要素を成文化するのを助けるために、研究論文に取り組む可能性について話し合いました。

I immediately agreed. If there was anything in physics as difficult as understanding human social, religious and political dynamics, it was probably understanding the fundamental nature of space and time. Because the AdS/CFT model of spacetime was negatively curved, we could employ something called holographic quantum error correction to create a framework by which the information of a bulk entity (like a black hole) can be preserved at its boundary, even with some of its physical components (particles) becoming corrupted, or lost.

私はすぐに同意しました。物理学で人間の社会的、宗教的、政治的ダイナミクスを理解するのと同じくらい難しいことがあるとすれば、それはおそらく空間と時間の基本的な性質を理解することでしょう。時空のAdS/CFTモデルは負のカーブを描いていたので、ホログラフィック量子誤差補正と呼ばれるものを使うことで、物理的な構成要素(粒子)の一部が破損したり失われたりしても、バルクな実体(ブラックホールのようなもの)の情報がその境界で保存される枠組みを作ることができました。

I spent the year wrestling with, and developing, quantum error correcting codes for a very specific kind of black hole. I learned that information has a way of protecting itself from decay through correlations. For instance, a single logical quantum bit (or “qubit”) of information can be represented, or preserved, by five stand-in, or physical, qubits. At a black hole’s event horizon, where entangled particles are pulled apart, information loss can be prevented as long as less than three-out-of-five of the representative physical qubits are lost to the black hole interior. The original quantum information can be recalled by using a quantum code to reverse this “error”.

私は、ある特定の種類のブラックホールのための量子エラー訂正コードの開発に1年を費やしました。情報には相関関係によって崩壊から身を守る方法があることを学びました。例えば、1つの論理的な量子ビット(または「qubit」)の情報は、5つの物理的な量子ビットによって表現され、保存されます。絡み合った粒子が引き離されるブラックホールのイベント・ホライズンでは、代表的な物理的量子ビットの5個のうち3個以下がブラックホールの内部で失われる限り、情報の損失を防ぐことができます。この "誤差 "を量子コードで反転させることで、元の量子情報を呼び戻すことができる。

By the end of my sophomore year I was nominated to represent Arizona State University at an inaugural event supporting undergraduate women in science. The purpose of the event was to help prepare promising women in physics for graduate school applications, as well as provide information on life as a graduate student. The event, called FUTURE of Physics, was to be held at Caltech.

2年生の終わりには、私はアリゾナ州立大学の代表として、学部生の女性科学者を支援するイベントにノミネートされました。このイベントの目的は、物理学の分野で将来有望な女性が大学院に進学するための準備をしたり、大学院生としての生活についての情報を提供したりすることでした。FUTURE of Physicsと呼ばれるこのイベントは、カリフォルニア工科大学で開催されることになっていました。

I mentioned the nomination to Frank Wilczek and he excitedly told me that I must use the opportunity to meet Dr. John Preskill, who was at the forefront of quantum computing and quantum error correction. He reminded me that the best advice he could give anyone was to “find interesting minds and bother them.”

Frank Wilczek氏にノミネートの話をしたところ、彼は「この機会を利用して、量子コンピューティングと量子誤り訂正の最前線にいるJohn Preskill博士に会わなければならない」と興奮気味に話してくれました。彼は、彼にできる最高のアドバイスは、"面白い頭脳を見つけて、彼らを悩ませること "だと私に言い聞かせてくれました。

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6  Pasadena

I spent two exciting days at Caltech with 32 other young women from all over the country on November 1st and 2nd of 2018. I was fortunate to meet John Preskill. And of course I introduced myself like any normal human being would, by asking him about the Shor factoring algorithm. I even got to attend a Wednesday group meeting with all of the current faculty and postdocs at IQIM. When I returned to ASU I sent an email to Dr. Preskill inquiring about potentially joining a short research project with his team.

私は2018年11月1日と2日の2日間、全国から集まった32人の他の若い女性と一緒にCaltechでエキサイティングな2日間を過ごしました。私は幸運にもジョン・プレスキルに会うことができました。そしてもちろん、私は普通の人間がするように自己紹介をして、「Shorファクタリング」アルゴリズムについて彼に尋ねました。私はIQIMの現職の教員とポスドク全員との水曜日のグループミーティングに参加することさえできました。ASU(アリゾナ州立大学)に戻ってから、私はプレスキル博士にメールを送り、彼のチームとの短期研究プロジェクトに参加する可能性について問い合わせました。

I was extremely relieved when months later I received a response and an invitation to apply for the Summer Undergraduate Research Fellowship (SURF) at Caltech. Because Dr. Preskill’s recent work has been at the forefront of quantum error correction for quantum computing it was relatively straightforward to come up with a research proposal that aligned with the interests of my research adviser at ASU.

数ヶ月後に返事が返ってきて、カリフォルニア工科大学の夏季学部研究奨学金(SURF)に応募するようにとの招待状が届いたときは、私は非常にホッとしました。Preskill博士の最近の研究は量子コンピューティングのための量子誤り訂正の最前線にあったので、ASUの研究顧問の興味に沿った研究提案を考えるのは比較的簡単でした。

One of the major obstacles to efficient and widespread proliferation of quantum computers is the corruption of qubits, expensively held in very delicate low-energy states, by environmental interference and noise. People simply don’t, and should not, have confidence in practical, everyday use of quantum computers without reliable quantum error correction. The proposal was to create a proof that, if you’re starting with five physical qubits (representing a single logical qubit) and lose two of those qubits due to error, you can work backwards to recreate the original five qubits, and recover the lost logical qubit in the context of holographic error correcting codes. My application was accepted, and I made my way to Pasadena at the beginning of this summer.

量子コンピュータを効率的に普及させるための大きな障害の1つは、環境干渉やノイズによって、非常にデリケートな低エネルギー状態にある量子ビットを保持するのに多額のお金がかかることです。人々は、信頼性の高い量子エラー訂正なしに量子コンピュータを実用的に日常的に使用することに自信を持てないのです。提案は、5つの物理量子ビット(1つの論理量子ビットを表す)から始めて、そのうちの2つの量子ビットをエラーで失った場合、元の5つの量子ビットを再現するために逆算し、ホログラフィックエラー訂正コードの文脈で失われた論理量子ビットを復元できることを証明することでした。私の申請が受理され、今年の夏の初めにパサデナへと向かいました。

The temperate climate, mountains and lush neighborhoods were a welcome change, especially with the onslaught of relentless heat that was about to envelope Phoenix.

温暖な気候、山、緑豊かな地域は、特にフェニックスを包み込もうとしていた容赦ない暑さの猛威を考えると、歓迎すべきものでした。

Even at a campus as small as Caltech I felt like the smallest, most insignificant fish in a tiny, albeit prestigious, pond. But soon I was being connected to many like-minded, heavily motivated mathematicians and physicists, from all walks of life and from every corner of the Earth. Seasoned, young post-docs, like Grant Salton and Victor Albert introduced me to HaPPY tensors. HaPPY tensors are a holographic tensor network model developed by Dr. Preskill and colleagues meant to represent a toy model of AdS/CFT. Under this highly accessible and world-class mentorship, and with essentially unlimited resources, I wrestled with HaPPY tensors all summer and successfully discovered a decoder that could recover five qubits from three.

カリフォルニア工科大学のような小さなキャンパスでさえ、私は格調高いとはいえ、小さな池の中の小さな、取るに足らない魚のように感じていました。しかし、私はすぐに、志を同じくし、やる気に満ちた多くの数学者や物理学者たちとつながりを持つようになりました。グラント・サルトンやビクター・アルバートのようなベテランの若いポスドクが私にHaPPYテンソルを紹介してくれました。HaPPYテンソルは、Preskill博士と同僚によって開発されたホログラフィックテンソルネットワークモデルで、AdS/CFTのおもちゃのモデルを表現することを意図しています。この非常にアクセスしやすく世界レベルの指導を受け、基本的に無限のリソースを持って、私は夏の間ずっとHaPPYテンソルと格闘し、3つのクビットから5つのクビットを回復できるデコーダを発見することに成功しました。

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▲Example of tensor network causal and entanglement wedge reconstructions. From a blog post by Beni Yoshida on March 27th, 2015 on Quantum Frontiers.

This was the ultimate confidence booster. All the years of doubting myself and my ability, due to educating myself in a vacuum, lacking the critical feedback provided by real mentors, all disappeared.

これは究極の自信のブースターでした。真空の中で自分自身を教育し、真のメンターによって提供される批判的なフィードバックを欠いていたため自分自身と自分の能力を疑っていた期間は、すべて消えていきました。

7  Tomorrow

Now returning to ASU to finish my undergraduate education, I find myself still thinking about what’s next. I still have plans to expand my proof, extending beyond five qubits, to a continuous variable representation, and writing a general algorithm for an arbitrary N layer tensor-network construction. My mentors at Caltech have graciously extended their support to this ongoing work. And I now dream to become a professor of physics at an elite institution where I can continue to pursue the answers to life’s most confusing problems.

学部教育を終えるためにASUに戻ってきた今でも、次のことを考えています。私の証明を拡張し、5つのクビットを超えて連続変数表現に拡張したり、任意のN層テンソルネットワーク構築のための一般的なアルゴリズムを書いたりする計画をまだ持っています。カリフォルニア工科大学の恩師たちは、この進行中の研究を快くサポートしてくれました。そして今、私の夢は、人生で最も困難な問題の答えを追求し続けることができるエリート教育機関で物理学の教授になることです。

My days left in America are not up to me. I am applying for permanent amnesty so I can continue to pursue my academic dreams, and to take a crack at some of the most difficult problems facing humanity, like accelerating the progress towards quantum computing. I know I can’t pursue those goals back in Afghanistan. At least, not yet. Back there, women like myself are expected to stay at home, prepare food and clean the house for everybody else.

アメリカに残された私の日々は、私次第ではありません。私は、学術的な夢を追求し続け、量子コンピューティングへの進歩の加速など、人類が直面している最も困難な問題に挑戦するために、永久的な恩赦を申請しています。アフガニスタンではそのような目標を 追求できないことは分かっています 少なくとも、今のところは。そこでは私のような女性は 家にいることを期待されています 食料の準備をして 他の人のために家の掃除をします。

Little do they know how terrible I am at housework – and how much I love math.

彼らは、私がどれほど家事が苦手で、どれほど数学が好きなのかを知らないのです。


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