El algoritmo cuántico que desarrollaron tiene en cuenta la complejidad de las duchas de parton, que representan
El nuevo enfoque combina cuántica y clásicaComputación: usa la solución cuántica solo para la parte de las colisiones de partículas que no se pueden resolver con la computación clásica, y usa la computación clásica para resolver todos los demás aspectos de las colisiones de partículas.
Los investigadores construyeron el llamado jugueteEl modelo es una teoría simplificada que se puede ejecutar en una computadora cuántica real, pero al mismo tiempo tendrá una naturaleza bastante compleja que no permitirá modelarla con métodos clásicos.
“El algoritmo cuántico calcula todos los posiblesresultados simultáneamente y luego selecciona uno. A medida que los datos se vuelven cada vez más precisos, nuestras predicciones teóricas también deberían serlo. Y en algún momento, estos efectos cuánticos se vuelven lo suficientemente grandes como para que realmente importen y deban ser tenidos en cuenta”.
Christian Bauer, jefe del grupo teórico e investigador principal de computación cuántica en Berkeley Lab
Al construir su algoritmo cuánticoLos investigadores tomaron en cuenta los diversos procesos y resultados de partículas que pueden ocurrir en una ducha de partón, teniendo en cuenta el estado de la partícula, el historial de emisión de partículas, si las emisiones han ocurrido antes y la cantidad de partículas producidas en la ducha. incluyendo recuentos separados para bosones y para dos tipos de fermiones. La computadora cuántica calculó estas historias simultáneamente y resumió todas las historias posibles en cada etapa intermedia.
El equipo de investigación utilizó un microcircuitoIBM Q Johannesburg es una computadora cuántica de 20 qubit. Cada qubit o bit cuántico puede representar cero, uno y el llamado estado de superposición, en el que representa tanto cero como uno. Esta superposición hace que los qubits sean excepcionalmente poderosos en comparación con los bits computacionales estándar, que pueden representar cero o uno.
Los investigadores han construido un esquema de cuatro etapasuna computadora cuántica que usa cinco qubits, y el algoritmo requiere 48 operaciones. Los investigadores observaron que la razón de las diferencias en los resultados con el simulador cuántico probablemente se deba al ruido en la computadora cuántica.
Mientras que los esfuerzos pioneros del equipo de aplicacionesLa computación cuántica a una pieza simplificada de datos del colisionador de partículas es prometedora, los investigadores no prometen que las computadoras cuánticas tendrán un gran impacto en el campo de la física de altas energías durante varios años, al menos hasta que el hardware mejore. A medida que mejora el hardware, el algoritmo cuántico puede dar cuenta de más tipos de bosones y fermiones, lo que mejorará su precisión.
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