Xjentisti li Jaħdmu fuq il-Ġib ta' Proprjetajiet ta' Kompjuter Quantum għal Kompjuters Klassiċi

Grupp ta' Xjentisti minn Università ta 'Linköping kienu kapaċi juru kif jaħdem kompjuter quantum, u kienu kapaċi jissimulaw il-proprjetajiet tiegħu f'kompjuter klassiku. 

"Ir-riżultati tagħna għandhom ikunu sinifikanti ħafna biex jiddeterminaw kif nibnu kompjuter quantum," qal il-Professur Jan-Åke Larsson. 

L-Isvezja, l-Ewropa, u partijiet oħra tad-dinja ilhom jinvestu riżorsi kbar u jiffokaw ir-riċerka biex joħolqu kompjuters quantum b'saħħithom superveloċi. Fi żmien għaxar snin, a Kompjuter quantum Svediż huwa mistenni li jinbena, u l-UE qieset it-teknoloġija quantum bħala wieħed mill-proġetti ewlenin tagħha. 

Bħalissa, għandna ftit algoritmi utli li jistgħu jintużaw għall-kompjuters quantum. Anke jekk dak hu l-każ, din it-tip ta 'teknoloġija se tkun estremament importanti f'simulazzjonijiet ta' sistemi bijoloġiċi, kimiċi u fiżiċi. Ħafna minn dawn huma kumplessi wisq għall-aktar kompjuters b'saħħithom li għandna issa. F'kompjuter, daqsxejn jista 'jieħu l-valur ta' wieħed jew żero, iżda bit quantum huwa kapaċi jieħu l-valuri kollha bejniethom. Dan ifisser li l-kompjuters quantum m'għandhomx għalfejn jieħdu daqstant operazzjonijiet għal kull kalkolu li jsir. 

Il-Professur Jan-Åke Larsson u l-istudent tad-dottorat tiegħu Niklas Johansson, mill- Diviżjoni għall-Kodifikazzjoni tal-Informazzjoni fid-Dipartiment tal-Inġinerija Elettrika, Linköping University, dehret ħafna minn għaliex kompjuter quantum huwa aktar b'saħħtu minn wieħed klassiku. Ħarsu wkoll x'jiġri fi ħdan kompjuter quantum. 

Ir-riżultati mir-riċerka ġew ippubblikati fil-ġurnal xjentifiku Entropija.

"Urejna li d-differenza ewlenija hija li l-kompjuters quantum għandhom żewġ gradi ta 'libertà għal kull bit. Billi nissimulaw grad addizzjonali ta’ libertà f’kompjuter klassiku, nistgħu nħaddmu wħud mill-algoritmi bl-istess veloċità li jiksbu f’kompjuter quantum,” jgħid Jan-Åke Larsson.

It-tim ħoloq għodda ta 'simulazzjoni msejħa Loġika ta' Simulazzjoni Quantum, jew QSL. Jippermettilhom jissimulaw it-tħaddim ta 'kompjuter quantum fuq kompjuter klassiku. Il-Loġika ta' Simulazzjoni Quantum għandha proprjetà speċifika waħda, u hija l-unika proprjetà, li għandu kompjuter quantum u kompjuter klassiku m'għandux. Dan huwa grad ta 'libertà addizzjonali għal kull bit li huwa parti mill-kalkolu. 

"Għalhekk, kull bit għandha żewġ gradi ta 'libertà: tista' titqabbel ma 'sistema mekkanika li fiha kull parti għandha żewġ gradi ta' libertà - pożizzjoni u veloċità. F'dan il-każ, nittrattaw bits tal-komputazzjoni — li ​​jġorru informazzjoni dwar ir-riżultat tal-funzjoni, u bits tal-fażi — li ​​jġorru informazzjoni dwar l-istruttura tal-funzjoni,” jispjega Jan-Åke Larsson.

L-għodda QSL intużat mit-tim sabiex jistudja xi wħud mill-algoritmi quantum li huma responsabbli għall-ġestjoni tal-istruttura tal-funzjoni. Ħafna minn dawk l-algoritmi huma veloċi fis-simulazzjonijiet daqskemm ikunu f'kompjuter quantum. 

“Ir-riżultat juri li l-veloċità ogħla fil-kompjuters quantum tiġi mill-kapaċità tagħhom li jaħżnu, jipproċessaw u jirkupraw l-informazzjoni fi grad ta’ libertà addizzjonali li jġorr l-informazzjoni. Dan jippermettilna nifhmu aħjar kif jaħdmu l-kompjuters quantum. Barra minn hekk, dan l-għarfien għandu jagħmilha aktar faċli biex jinbnew kompjuters quantum, peress li nafu liema proprjetà hija l-aktar importanti biex il-kompjuter quantum jaħdem kif mistenni,” jgħid Jan-Åke Larsson.

It-tim bena wkoll verżjoni fiżika b'komponenti elettroniċi. Huma użaw gradi li huma simili għal dawk fil-kompjuters quantum, u sett ta 'għodda jissimula kif jaħdem il-kompjuter quantum. Dan jista 'jippermetti lill-istudenti u oħrajn biex jissimulaw u jifhmu kif taħdem il-kriptografija kwantistika u t-teleportazzjoni kwantika, fost aspetti oħra tal-kompjuters quantum. 

Din ir-riċerka l-ġdida tista’ żżid mal-crossover dejjem akbar bejn il-komputazzjoni kwantistika u l-intelliġenza artifiċjali. Wieħed minn dawn il-crossovers huwa l-immappjar tal-karatteristiċi. Riċerka oħra mwettqa minn Riċerka IBM, MIT, u xjentisti Oxford wrew li hekk kif il-kompjuters quantum isiru aktar b'saħħithom, se jkunu jistgħu jwettqu mapping ta 'karatteristiċi fuq strutturi ta' data kumplessi ħafna, xi ħaġa li l-kompjuters klassiċi ma jistgħux jagħmlu. L-immappjar tal-karatteristiċi huwa importanti fit-tagħlim tal-magni, u jista 'jwassal għal AI aktar effettiva li tista' tidentifika mudelli fid-dejta li l-kompjuters klassiċi ma jistgħux jiskopru. 

Hekk kif issir aktar u aktar riċerka f'dawn l-oqsma, se jkun hemm dejjem aktar crossover fiż-żewġ oqsma importanti.