قام جهاز محاكاة الكم الروسي بحل المشكلة أسبوعًا أسرع من الكمبيوتر العملاق

أظهرت مجموعة من العلماء الروس حلاً فعالاً لمشكلة فيزيائية باستخدام جهاز محاكاة الكم.

وقد أدى جهاز محاكاة مكون من خمسة كيوبتات فقط إلى تسريع عملية الحصول على النتيجة بشكل كبير، حيث استغرقت معالجة النموذج الرياضي مجموعة حوسبة مكونة من 138 نواة حوالي سبعة أيام.

اختبر العلماء ما إذا كان يمكن استخدامهمحاكي كمومي روسي ، مبني على أساس خمسة كيوبتات فائقة التوصيل من أجل حل مشكلة الزيادة في حجم العمليات الحسابية ، مع زيادة عدد الكائنات المتفاعلة.

اتضح أن مثل هذا الكم البسيطالنظام يكفي لحساب تفاعلات جسيمات الضوء في ساعتين. أظهرت التجربة بالضبط كيف يمكن لمحاكاة الموصلية الفائقة أن تساعد في حل المشكلات في علم المواد ودراسة مراحل المادة غير الموجودة في الطبيعة (على سبيل المثال، السوائل الفائقة).

في النظام المقدم ، يمكن أن يكون عمل الكيوبتتم إعدادها بطريقة تجعلها تحاكي سلوك الفوتونات أو البوزونات الأخرى وفقًا لنموذج Bose-Hubbard. في الواقع ، من خلال الملاحظة البسيطة (التحليل الطيفي المباشر) ، من الممكن تحديد وحساب سلوك عدد كبير من الجسيمات في وقت قصير نسبيًا.

محاكيات الكم المبكرة بسببغالبًا ما تواجه العيوب مشكلة عدم تطابق كائن المحاكاة. في هذا السياق ، قال المشككون إن هذه الآلات تحاكي نفسها فقط. لم نحاول جعل النظام يعمل ضد طبيعته ، لكننا وجدنا مشكلة فيزيائية - حساب سلوك الفوتونات في نموذج Bose-Hubbard ، والاستفادة القصوى من قدراته الداخلية.

جليب فيدوروف، طالب دراسات عليا في MIPT

هذه النتيجة حصل عليها خمسة فقطيُظهر ترانسمون كيوبت أن تطوير الأنظمة التي تحتوي على عدد كبير من الكيوبتات سيسمح بمراقبة سلوك النماذج ، والتي يقع تعقيد حسابها خارج حدود معظم أجهزة الكمبيوتر العملاقة.

قراءة المزيد

وجدت انبعاث راديو طبيعي في الغلاف الجوي لكوكب الزهرة

أظهر العلماء كيف يمزق الثقب الأسود نجمًا

ابتكر الفيزيائيون نظيرًا للثقب الأسود وأكدوا نظرية هوكينغ. إلى أين تقود؟