Opracowany przez nich algorytm kwantowy uwzględnia złożoność pęków partonów, które reprezentują
Nowe podejście łączy kwantowe i klasyczneobliczenia: wykorzystuje rozwiązanie kwantowe tylko dla części zderzeń cząstek, których nie można rozwiązać za pomocą klasycznych obliczeń, i używa klasycznych obliczeń do rozwiązywania wszystkich innych aspektów zderzeń cząstek.
Naukowcy zbudowali tak zwaną zabawkęmodel jest uproszczoną teorią, którą można uruchomić na prawdziwym komputerze kwantowym, ale jednocześnie będzie miał dość złożony charakter, który nie pozwala na modelowanie go metodami klasycznymi.
„Algorytm kwantowy oblicza wszystko, co możliwewyniki jednocześnie, a następnie wybiera jeden. W miarę jak dane stają się coraz dokładniejsze, nasze przewidywania teoretyczne również powinny stać się takie. W pewnym momencie te efekty kwantowe stają się na tyle duże, że faktycznie mają znaczenie i należy je wziąć pod uwagę”.
Christian Bauer, kierownik grupy teoretycznej i główny badacz obliczeń kwantowych w Berkeley Lab
Podczas budowania algorytmu kwantowegoNaukowcy wzięli pod uwagę różne procesy cząstek i wyniki, które mogą wystąpić w pęku cząstek, biorąc pod uwagę stan cząstek, historię emisji cząstek, to, czy emisje miały miejsce wcześniej, a także liczbę cząstek wytwarzanych pod prysznicem, w tym osobne zliczenia dla bozonów i dla dwóch typów fermionów. Komputer kwantowy obliczył te historie jednocześnie i podsumował wszystkie możliwe historie na każdym etapie pośrednim.
Zespół badawczy wykorzystał mikroukładIBM Q Johannesburg to 20-kubitowy komputer kwantowy. Każdy kubit lub bit kwantowy może reprezentować zero, jeden i tak zwany stan superpozycji, w którym reprezentuje zarówno zero, jak i jeden. Ta superpozycja sprawia, że kubity są wyjątkowo potężne w porównaniu ze standardowymi bitami obliczeniowymi, które mogą reprezentować zero lub jeden.
Badacze stworzyli czterostopniowy schematkomputer kwantowy wykorzystujący pięć kubitów, a algorytm wymaga 48 operacji. Naukowcy zauważyli, że przyczyną różnic w wynikach z symulatorem kwantowym jest najprawdopodobniej szum w komputerze kwantowym.
Podczas gdy pionierskie wysiłki zespołu aplikacyjnegoobliczenia kwantowe do uproszczonego fragmentu danych zderzacza cząstek są obiecujące, naukowcy nie obiecują, że komputery kwantowe będą miały duży wpływ na dziedzinę fizyki wysokich energii przez kilka lat, przynajmniej do czasu poprawy sprzętu. Wraz z poprawą sprzętu algorytm kwantowy może uwzględniać więcej typów bozonów i fermionów, co poprawi jego dokładność.
Czytaj więcej:
Aborcja i nauka: co stanie się z dziećmi, które będą rodzić.
Największa góra lodowa na świecie upadła, fragmenty ruszyły na północ. Czy to jest niebezpieczne?
W Korei stworzyli panel słoneczny, który można zwinąć.
Spójrz na 8 bilionów pikseli obrazu Marsa.