O algoritmo quântico que desenvolveram leva em conta a complexidade dos chuveiros parton, que representam
A nova abordagem combina quântica e clássicacomputação: ele usa a solução quântica apenas para a parte das colisões de partículas que não podem ser resolvidas com a computação clássica, e usa a computação clássica para resolver todos os outros aspectos das colisões de partículas.
Os pesquisadores construíram o chamado brinquedomodel é uma teoria simplificada que pode ser executada em um computador quântico real, mas ao mesmo tempo terá uma natureza bastante complexa que não permite que seja modelada por métodos clássicos.
“O algoritmo quântico calcula todos os possíveisresultados simultaneamente e depois seleciona um. À medida que os dados se tornam cada vez mais precisos, as nossas previsões teóricas também deverão ser. E em algum momento, esses efeitos quânticos tornam-se grandes o suficiente para que realmente sejam importantes e precisem ser levados em consideração.”
Christian Bauer, chefe do grupo teórico e investigador principal de computação quântica no Berkeley Lab
Ao construir seu algoritmo quânticoOs pesquisadores levaram em consideração os vários processos e resultados de partículas que podem ocorrer em um chuveiro parton, levando em consideração o estado da partícula, o histórico de emissão de partículas, se as emissões já ocorreram antes e o número de partículas produzidas no chuveiro, incluindo contagens separadas para bósons e para dois tipos de férmions. O computador quântico computou essas histórias simultaneamente e resumiu todas as histórias possíveis em cada estágio intermediário.
A equipe de pesquisa usou um microcircuitoIBM Q Johannesburg é um computador quântico de 20 qubit. Cada qubit ou bit quântico pode representar zero, um e um estado de superposição, no qual representa zero e um. Essa sobreposição torna os qubits excepcionalmente poderosos quando comparados aos bits computacionais padrão, que podem representar zero ou um.
Os pesquisadores construíram um esquema de quatro estágiosum computador quântico usando cinco qubits, e o algoritmo requer 48 operações. Os pesquisadores notaram que a razão para as diferenças nos resultados com o simulador quântico é provavelmente devido ao ruído no computador quântico.
Enquanto os esforços pioneiros da equipe de aplicativosA computação quântica para um pedaço simplificado de dados do colisor de partículas é promissora, os pesquisadores não prometem que os computadores quânticos terão um grande impacto no campo da física de alta energia por vários anos, pelo menos até que o hardware melhore. À medida que o hardware melhora, o algoritmo quântico pode ser responsável por mais tipos de bósons e férmions, o que aumentará sua precisão.
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