квантовый компьютер

Когда дело доходит до изучения транспортных систем, фондовых рынков и погоды, квантовая механика, вряд ли  придет на ум, неправда ли?
Однако! Однако ученые из Университета Гриффита в Австралии и технологического университета в Наньяне в Сингапуре недавно провели эксперимент, показывающий, что когда дело доходит до моделирования сложных процессов в макроскопической мировой квантовой механике, это может стать неожиданным преимуществом.

Профессор Гриффита Джефф Прайд, возглавлявший проект, говорит, что такие процессы можно моделировать с использованием «квантового жесткого диска», намного меньшего, чем память, требуемая для обычных симуляций.

Стивен Хокинг однажды заявил, что XXI век — это «столетие сложности», так как многие из самых насущных проблем сегодняшнего дня, такие как понимание изменения климата или проектирование транспортной системы, привлекают огромные сети взаимодействующих компонентов », — говорит он.
«Их имитация, таким образом, чрезвычайно сложна, требуя хранения беспрецедентных объемов данных. То, что показывают наши эксперименты, — это решение, которое может исходить из квантовой теории, путем кодирования этих данных в квантовую систему, например квантовые состояния света».

Эйнштейн однажды сказал, что «Бог не играет в кости со вселенной», выражая свое пренебрежение идеей о том, что квантовые частицы содержат внутреннюю случайность.
«Но теоретические исследования показали, что эта неотъемлемая хаотичность — это всего лишь правильный ингредиент, необходимый для снижения стоимости памяти для моделирования частично случайных статистических данных», — говорит д-р Майл Гу, член команды, которая разработала первоначальную теорию.

В отличие от обычной двоичной системы хранения — нули и единицы битов — квантовые биты могут быть одновременно 0 и 1, явление, известное как квантовая суперпозиция.
Исследователи в своей статье, опубликованной в Science Advances, говорят, что эта свобода позволяет квантовым компьютерам хранить много разных состояний модели, имитируемых в разных суперпозициях, используя меньше памяти в целом, чем на классическом компьютере.
Команда построила квантовый имитатор с доказательством принципа, используя фотон — одну частицу света, взаимодействующую с другим фотоном.
Они измеряли требования к памяти этого симулятора и сравнивали его с основными требованиями к памяти классического симулятора  для имитации определенных частично случайных процессов.

Данные показали, что квантовая система может завершить данную задачу с гораздо меньшим объемом используемой  оперативной памятии, чем классический компьютер более чем в 20 раз. 
«Несмотря на то, что система была очень мала — даже обычное моделирование требовало всего лишь одного бита памяти — оказалось, что квантовые преимущества могут быть достигнуты», — говорит Прийде.
«Теоретически большие улучшения могут быть реализованы и для более сложных симуляций, и одной из целей этой исследовательской программы является продвижение демонстраций к более сложным проблемам».

Добавить комментарий