L'algorithme quantique qu'ils ont développé prend en compte la complexité des douches de partons, qui représentent
La nouvelle approche combine quantique et classiquele calcul: il utilise la solution quantique uniquement pour la partie des collisions de particules qui ne peut pas être résolue avec le calcul classique, et utilise le calcul classique pour résoudre tous les autres aspects des collisions de particules.
Les chercheurs ont construit le soi-disant jouetmodel est une théorie simplifiée qui peut être exécutée sur un véritable ordinateur quantique, mais en même temps, elle aura une nature assez complexe qui ne permet pas de la modéliser à l'aide de méthodes classiques.
"L'algorithme quantique calcule toutes les possibilitésrésultats simultanément, puis en sélectionne un. À mesure que les données deviennent de plus en plus précises, nos prédictions théoriques devraient le devenir également. Et à un moment donné, ces effets quantiques deviennent suffisamment importants pour qu’ils soient réellement importants et doivent être pris en compte.
Christian Bauer, chef du groupe théorique et chercheur principal de l'informatique quantique au Berkeley Lab
Lors de la construction de votre algorithme quantiqueLes chercheurs ont pris en compte les différents processus et résultats de particules qui peuvent se produire dans une douche de partons, en tenant compte de l'état de la particule, de l'historique des émissions de particules, du fait que des émissions se soient produites auparavant et du nombre de particules produites dans la douche, y compris des comptages séparés pour les bosons et pour deux types de fermions. L'ordinateur quantique a calculé ces histoires simultanément et a résumé toutes les histoires possibles à chaque étape intermédiaire.
L'équipe de recherche a utilisé un microcircuitIBM Q Johannesburg est un ordinateur quantique de 20 qubits. Chaque qubit ou bit quantique peut représenter zéro, un et un état dit de superposition, dans lequel il représente à la fois zéro et un. Cette superposition rend les qubits particulièrement puissants par rapport aux bits de calcul standard, qui peuvent représenter zéro ou un.
Les chercheurs ont élaboré un schéma en quatre étapesun ordinateur quantique utilisant cinq qubits, et l'algorithme nécessite 48 opérations. Les chercheurs ont noté que la raison des différences de résultats avec le simulateur quantique est très probablement due au bruit dans l'ordinateur quantique.
Alors que les efforts pionniers de l'équipe d'applicationl'informatique quantique à un morceau simplifié de données de collisionneur de particules est prometteuse, les chercheurs ne promettent pas que les ordinateurs quantiques auront un impact important sur le domaine de la physique des hautes énergies pendant plusieurs années, du moins jusqu'à ce que le matériel s'améliore. À mesure que le matériel s'améliore, l'algorithme quantique peut prendre en compte plus de types de bosons et de fermions, ce qui améliorera sa précision.
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