A Nagy Hadronütköztető úttörő szerepet játszott a kvantumgépi tanulásban

A Large Hadron Collider (LHC) három év karbantartás után 2022 tavaszán indult újra.

karbantartása és korszerűsítése.Közvetlenül az indulás után a tudósok bejelentették, hogy az LHC-ben energiarekordot értek el. Az adatáramlás jelentős növekedésének teljes kihasználása érdekében a kutatók először használnak kvantumgépi tanulást a fúvókák elemzéséhez.

A kvantumgépi tanulási módszerek márA részecskefizikában az események osztályozásával és a részecskenyomok rekonstrukciójával kapcsolatos problémák megoldására használták, de a csapat volt az első, aki ezeket használta egy hadronsugár töltésének azonosítására. Ennek érdekében a tudósok variációs kvantumosztályozót fejlesztettek ki két különböző kvantumséma alapján.

A fizikusok kvantumszimulátort használtakösszehasonlítani az új módszer és a jelenleg használt mély neurális hálózatok hatékonyságát. Kiderült, hogy a kvantumáramkör teljesítménye még mindig valamivel gyengébb, de a különbség nem nagy.

Különféle algoritmusok teljesítményea sugár keresztirányú impulzusától függően. DNN - hagyományos mély tanulás, Angle Emb. és Amplitude Amb. — kvantumáramkörök. Kép: Alessio Gianelle et al., Journal of High Energy Physics

Ugyanakkor egy új, kvantumot használó módszera hálózatok kevesebb eseménnyel érik el az optimális teljesítményt. Ez segít csökkenteni az LHC-nél kapott hatalmas adatfolyamok feldolgozásához szükséges erőforrások felhasználását. Ugyanakkor nagyszámú funkció használata esetén a mély gépi tanulás még mindig felülmúlja a kvantum algoritmusokat. A tudósok úgy vélik, hogy ez megváltozik, amint elérhetővé válik a hatékonyabb kvantumhardver.

A kutatók azt is megállapították, hogy a kvantumAz algoritmusok lehetővé teszik a függvények közötti összefüggések tanulmányozását. Erre azért van szükség, hogy információt nyerjünk a sugárkomponensek korrelációiról. Ezért a kvantumanalízis javítani fogja a hadronsugár ízének azonosítását.

A kvantumgépi tanulás használata eddiga szerzők szerint gyerekcipőben jár. Ahogy a fizikusok tapasztalatot szereznek a kvantumszámítással kapcsolatban, a hardver és a számítástechnika radikális fejlődésére kell számítani.

Olvass tovább:

Hamarosan napvihar éri a Földet: az anyag 800 km/s sebességgel repül

A tudósok egy furcsa lényt filmeztek le csápokkal, amelyeket virágnak tévesztettek

Oroszország elhagyja az ISS-t: mi lesz most, és miért van veszélyben az állomás karbantartása