Квантовият компютър симулира сблъсък на частици при партонов душ

Разработеният от тях квантов алгоритъм взема предвид сложността на партонните душове, които представляват

сложни изблици на частици, възникващи вв резултат на сблъсъци, включително процесите на образуване и разпадане на частици. Класическите алгоритми, използвани обикновено за моделиране на партонни потоци, като популярната верига на Марков алгоритми Монте Карло, не отчитат няколко квантови ефекта.

Новият подход съчетава квантов и класическиизчисления: използва квантовото решение само за частта от сблъсъци на частици, която не може да бъде решена с класическо изчисление, и използва класическо изчисление за решаване на всички други аспекти на сблъсъците на частици.

Изследователите са построили така наречената играчкамоделът е опростена теория, която може да се изпълнява на реален квантов компютър, но в същото време ще има доста сложен характер, който не позволява да се моделира по класически методи.

„Квантовият алгоритъм изчислява всички възможнирезултати едновременно и след това избира един. Тъй като данните стават все по-точни, нашите теоретични прогнози също трябва да станат такива. И в един момент тези квантови ефекти стават достатъчно големи, че действително имат значение и трябва да бъдат взети под внимание.

Кристиан Бауер, ръководител на теоретичната група и главен изследовател на квантовите изчисления в лабораторията Бъркли

Когато изграждате своя квантов алгоритъмИзследователите взеха предвид различните процеси на частици и резултатите, които могат да се случат при партонов душ, като вземат предвид състоянието на частицата, историята на емисиите на частици, дали емисиите са се случвали преди това и броя на частиците, произведени под душа, включително отделни преброявания за бозони и за два вида фермиони. Квантовият компютър изчисли тези истории едновременно и обобщи всички възможни истории на всеки междинен етап.

Изследователският екип използва микросхемаIBM Q Йоханесбург е 20-кубитов квантов компютър. Всеки кубит или квантов бит може да представлява нула, едно и така нареченото състояние на суперпозиция, в което представлява както нула, така и единица. Тази суперпозиция прави qubits уникално мощни в сравнение със стандартните изчислителни битове, които могат да представляват нула или един.

Изследователите са изградили четиристепенна схемаквантов компютър, използващ пет кубита, а алгоритъмът изисква 48 операции. Изследователите отбелязват, че причината за разликите в резултатите с квантовия симулатор най-вероятно се дължи на шума в квантовия компютър.

Докато пионерските усилия на екипа за кандидатстванеквантовото изчисляване на опростена част от данните за сблъскване на частици е обещаващо, изследователите не обещават, че квантовите компютри ще имат голямо влияние върху областта на физиката на високите енергии в продължение на няколко години, поне докато хардуерът не се подобри. Тъй като хардуерът се подобрява, квантовият алгоритъм може да отчита повече видове бозони и фермиони, което ще подобри неговата точност.

Прочетете още:

Аборт и наука: какво ще се случи с децата, които ще раждат.

Най-големият айсберг в света се срути, фрагменти се втурнаха на север. Опасно ли е

В Корея са създали слънчев панел, който може да се навие.

Погледнете изображението на Марс с 8 трилиона пиксела.