A kvantum számítógép a parton zuhany alatt szimulálja a részecskék ütközését

Az általuk kidolgozott kvantum-algoritmus figyelembe veszi a parton záporok összetettségét, amelyek reprezentálják

ben keletkező összetett részecskekitörésekütközések eredményeként, beleértve a részecskék képződési és bomlási folyamatait is. A parton áramlások modellezésére általánosan használt klasszikus algoritmusok, mint például a népszerű Markov-lánc Monte Carlo algoritmusai, nem számolnak számos kvantumeffektussal.

Az új megközelítés ötvözi a kvantumot és a klasszikusatszámítás: a kvantummegoldást csak a részecske ütközéseknek arra a részére használja, amely nem megoldható a klasszikus számítással, és a klasszikus számítást használja a részecske ütközések minden más aspektusának megoldására.

A kutatók megépítették az úgynevezett játékotA modell egy leegyszerűsített elmélet, amely valós kvantum számítógépen futtatható, ugyanakkor meglehetősen összetett jellege lesz, amely nem teszi lehetővé klasszikus módszerekkel történő modellezését.

„A kvantumalgoritmus minden lehetségest kiszámíteredményeket egyszerre, majd kiválaszt egyet. Ahogy az adatok egyre pontosabbakká válnak, elméleti előrejelzéseinknek is azzá kell válniuk. És egy ponton ezek a kvantumhatások elég nagyokká válnak ahhoz, hogy valóban számítanak, és figyelembe kell venni őket.”

Christian Bauer, a Berkeley Lab elméleti csoportjának vezetője és a kvantumszámítástechnikával foglalkozó vezető kutató

A kvantum algoritmus felépítésekorA kutatók figyelembe vették a partonzuhany során előforduló különféle részecskefolyamatokat és eredményeket, figyelembe véve a részecske állapotát, a részecskekibocsátás történetét, a kibocsátások előfordulását korábban, valamint a zuhany alatt keletkezett részecskék számát, beleértve a bozonok és a kétféle fermion külön számlálását. A kvantum számítógép egyszerre számolta ki ezeket a történeteket, és összesített összes történetet összefoglalta az egyes köztes szakaszokban.

A kutatócsoport mikrokapcsolót használtAz IBM Q Johannesburg egy 20 qubit kvantumszámítógép. Minden kvóta vagy kvantumbit jelenthet nulla, egy és egy úgynevezett szuperpozíciós állapotot, amelyben nulla és egy egyaránt. Ez a szuperpozíció egyedülállóan hatékonnyá teszi a kubitokat a standard számítási bitekhez képest, amelyek nulla vagy egy értéket képviselhetnek.

A kutatók négy fokozatú rendszert építettek felöt kvbitet használó kvantum számítógép, és az algoritmus 48 műveletet igényel. A kutatók megjegyezték, hogy a kvantumszimulátorral elért eredmények közötti különbségek oka valószínűleg a kvantumszámítógép zaja.

Míg az úttörő erőfeszítéseket az alkalmazás csapata kvantumszámítás egy egyszerűsített részecske-ütköző adatrészre ígéretes, a kutatók nem ígérik, hogy a kvantumszámítógépek több évig nagy hatással lesznek a nagyenergiás fizika területére, legalábbis a hardver javulásáig. A hardver javulásával a kvantum algoritmus többféle bozont és fermiont képes elszámolni, ami javítja annak pontosságát.

Olvass tovább:

Abortusz és tudomány: mi lesz a gyerekekkel, akik szülni fognak.

A világ legnagyobb jéghegyje összeomlott, a töredékek észak felé rohantak. Veszélyes?

Koreában létrehoztak egy feltekerhető napelemet.

Nézze meg a Mars 8 billió pixeles képét.