彼らが開発した量子アルゴリズムは、パートン シャワーの複雑さを考慮に入れています。
新しいアプローチは、量子と古典を組み合わせたものですコンピューティング：古典的な計算では解決できない粒子衝突の部分にのみ量子解を使用し、古典的な計算を使用して粒子衝突の他のすべての側面を解決します。
研究者たちはいわゆるおもちゃを作りましたモデルは、実際の量子コンピューターで実行できる単純化された理論ですが、同時に、古典的な方法を使用してモデル化することを許可しないかなり複雑な性質を持っています。
「量子アルゴリズムはあらゆる可能性を計算します。結果が同時に表示され、いずれかを選択します。データがますます正確になるにつれて、理論的な予測も正確になるはずです。そしてある時点で、これらの量子効果は実際に重要になり、考慮する必要があるほど大きくなります。」
クリスチャン・バウアー氏、バークレー研究所の理論グループ長兼量子コンピューティング主任研究員
量子アルゴリズムを構築するとき研究者は、粒子の状態、粒子放出の履歴、放出が以前に発生したかどうか、およびシャワーで生成された粒子の数を考慮に入れて、パートンシャワーで発生する可能性のあるさまざまな粒子プロセスと結果を考慮しました。ボソンと2種類のフェルミ粒子の別々のカウントを含みます。量子コンピューターはこれらのストーリーを同時に計算し、各中間段階で考えられるすべてのストーリーを合計しました。
研究チームはマイクロサーキットを使用しましたIBM Qヨハネスブルグは、20キュービットの量子コンピューターです。各キュービットまたは量子ビットは、ゼロ、1、およびいわゆる重ね合わせ状態を表すことができ、ゼロと1の両方を表します。この重ね合わせは、0または1を表すことができる標準の計算ビットと比較すると、キュービットを独自に強力にします。
研究者は4段階のスキームを構築しました5キュービットを使用する量子コンピューターであり、アルゴリズムには48回の操作が必要です。研究者たちは、量子シミュレーターとの結果の違いの理由は、量子コンピューターのノイズが原因である可能性が最も高いと指摘しました。
アプリケーションチームの先駆的な取り組みが単純化された素粒子コライダーデータへの量子コンピューティングは有望であり、研究者たちは、少なくともハードウェアが改善されるまで、量子コンピューターが高エネルギー物理学の分野に大きな影響を与えるとは約束していません。ハードウェアが向上するにつれて、量子アルゴリズムはより多くの種類のボソンとフェルミ粒子を説明できるようになり、その精度が向上します。
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