Wielki Zderzacz Hadronów (LHC) został ponownie uruchomiony wiosną 2022 roku, po trzech latach konserwacji.
Metody kwantowego uczenia maszynowego już sąbyły wykorzystywane w fizyce cząstek elementarnych do rozwiązywania problemów związanych z klasyfikacją zdarzeń i rekonstrukcją torów cząstek, ale zespół jako pierwszy wykorzystał je do identyfikacji ładunku hadronowego dżetu. W tym celu naukowcy opracowali wariacyjny klasyfikator kwantowy oparty na dwóch różnych schematach kwantowych.
Fizycy użyli symulatora kwantowego, abyporównaj skuteczność nowej metody i obecnie stosowanych głębokich sieci neuronowych. Okazało się, że układ kwantowy jest nadal nieco gorszy pod względem wydajności, ale różnica nie jest duża.
Wydajność różnych algorytmów ww zależności od pędu poprzecznego strumienia. DNN - tradycyjne uczenie głębokie, Angle Emb. i amplituda Amb. — obwody kwantowe. Zdjęcie: Alessio Gianelle i in., Journal of High Energy Physics
Jednocześnie nowa metoda wykorzystująca kwantsieci osiągają optymalną wydajność przy mniejszej liczbie zdarzeń. Pomoże to zmniejszyć zużycie zasobów do przetwarzania ogromnych strumieni danych odbieranych w LHC. Jednocześnie przy korzystaniu z dużej liczby funkcji głębokie uczenie maszynowe wciąż przewyższa algorytmy kwantowe. Naukowcy są przekonani, że zmieni się to wraz z udostępnieniem wydajniejszego sprzętu kwantowego.
Naukowcy odkryli również, że kwantowaalgorytmy pozwalają na badanie korelacji między funkcjami. Jest to konieczne do wydobycia informacji o korelacjach składowych dżetów. Dlatego analiza kwantowa poprawi identyfikację zapachu dżetu hadronowego.
Dotychczasowe wykorzystanie kwantowego uczenia maszynowegojest w powijakach, twierdzą autorzy. Ponieważ fizycy zdobywają doświadczenie w obliczeniach kwantowych, należy spodziewać się radykalnych ulepszeń w sprzęcie i technologii obliczeniowej.
Czytaj więcej:
Wkrótce w Ziemię uderzy burza słoneczna: materiał leci z prędkością 800 km/s
Naukowcy sfilmowali dziwne stworzenie z mackami, które pomylili z kwiatem
Rosja opuszcza ISS: co się teraz stanie i dlaczego utrzymanie stacji jest zagrożone