Kvantu dators simulē daļiņu sadursmi partona dušā

Viņu izstrādātais kvantu algoritms ņem vērā partona dušu sarežģītību, kas attēlo

sarežģīti daļiņu uzliesmojumi, kas rodassadursmju rezultātā, tai skaitā daļiņu veidošanās un sabrukšanas procesos. Klasiskie algoritmi, ko parasti izmanto partonu plūsmu modelēšanai, piemēram, populārie Markova ķēdes Montekarlo algoritmi, neņem vērā vairākus kvantu efektus.

Jaunā pieeja apvieno kvantu un klasiskoskaitļošana: tas izmanto kvantu risinājumu tikai daļiņu sadursmju daļai, kuru nevar atrisināt ar klasisko aprēķinu, un klasisko skaitļošanu izmanto visu citu daļiņu sadursmju aspektu atrisināšanai.

Pētnieki uzbūvēja tā saucamo rotaļlietumodelis ir vienkāršota teorija, kuru var palaist uz reāla kvantu datora, bet tajā pašā laikā tam būs diezgan sarežģīts raksturs, kas neļauj to modelēt, izmantojot klasiskās metodes.

"Kvantu algoritms aprēķina visu iespējamorezultātus vienlaikus un pēc tam izvēlas vienu. Tā kā dati kļūst arvien precīzāki, tādiem vajadzētu kļūt arī mūsu teorētiskajām prognozēm. Un kādā brīdī šie kvantu efekti kļūst pietiekami lieli, lai tiem būtu nozīme un tie būtu jāņem vērā.

Kristians Bauers, teorētiskās grupas vadītājs un kvantu skaitļošanas galvenais pētnieks Berkeley Lab

Veidojot savu kvantu algoritmuPētnieki ņēma vērā dažādos daļiņu procesus un rezultātus, kas var notikt partona dušā, ņemot vērā daļiņas stāvokli, daļiņu emisijas vēsturi, to, vai emisijas ir notikušas iepriekš, un dušā radīto daļiņu skaitu, ieskaitot atsevišķus bozonu un divu veidu fermionu skaitījumus. Kvantu dators vienlaikus aprēķināja šos stāstus un apkopoja visus iespējamos stāstus katrā starpposmā.

Pētnieku grupa izmantoja mikroshēmuIBM Q Johannesburg ir 20 kvotu kvantu dators. Katrs kvīts vai kvantu bits var attēlot nulli, vienu un tā saukto superpozīcijas stāvokli, kurā tas apzīmē gan nulli, gan vienu. Šī superpozīcija padara akbitus unikāli spēcīgus, salīdzinot ar standarta skaitļošanas bitiem, kas var attēlot nulli vai vienu.

Pētnieki ir izveidojuši četrpakāpju shēmukvantu dators, kurā izmantoti pieci kubi, un algoritmam nepieciešamas 48 darbības. Pētnieki atzīmēja, ka rezultātu atšķirību cēlonis ar kvantu simulatoru, visticamāk, ir saistīts ar troksni kvantu datorā.

Kaut arī pionieru centienus pieteikumu komandakvantu skaitļošana uz vienkāršotu daļiņu kolektoru datu gabalu ir daudzsološa, pētnieki nesola, ka kvantu datoriem vairākus gadus būs liela ietekme uz augstas enerģijas fizikas jomu, vismaz līdz aparatūras uzlabošanai. Uzlabojoties aparatūrai, kvantu algoritms var ņemt vērā vairāk bozonu un fermionu veidus, kas uzlabos tā precizitāti.

Lasīt vairāk:

Aborts un zinātne: kas notiks ar bērniem, kas dzemdēs.

Lielākais aisbergs pasaulē sabruka, fragmenti metās uz ziemeļiem. Vai tas ir bīstami?

Korejā viņi ir izveidojuši saules paneli, kuru var satīt.

Paskaties uz Marsa 8 triljonu pikseļu attēlu.