Квантни рачунар симулира судар честица под тушем партона

Квантни алгоритам који су развили узима у обзир сложеност партонских тушева, који представљају

сложене експлозије честица које настају укао резултат судара, укључујући процесе формирања и распада честица. Класични алгоритми који се обично користе за моделирање партонских токова, као што су популарни алгоритми Марковљевог ланца Монте Карло, не узимају у обзир неколико квантних ефеката.

Нови приступ комбинује квантни и класичнирачунарство: користи квантно решење само за део судара честица који се не може решити класичним рачунањем, а класично рачунање користи за решавање свих осталих аспеката судара честица.

Истраживачи су изградили такозвану играчкумодел је поједностављена теорија која се може покретати на стварном квантном рачунару, али истовремено ће имати прилично сложену природу која не дозвољава да се моделира класичним методама.

„Квантни алгоритам израчунава све могућерезултате истовремено, а затим бира један. Како подаци постају све тачнији, тако би требало да постану и наша теоријска предвиђања. И у неком тренутку, ови квантни ефекти постају довољно велики да су заправо важни и да их треба узети у обзир."

Кристијан Бауер, шеф теоријске групе и главни истраживач квантног рачунарства у лабораторији Беркли

Када градите свој квантни алгоритамИстраживачи су узели у обзир различите процесе честица и исходе који се могу догодити под тушем са партоном, узимајући у обзир стање честица, историју емисије честица, да ли су се емисије догодиле раније и број честица произведених под тушем, укључујући одвојене бројеве за бозоне и за две врсте фермиона. Квантни рачунар је истовремено израчунавао ове приче и сумирао све могуће приче у свакој средњој фази.

Истраживачки тим је користио микровезјеИБМ К Јоханнесбург је квантни рачунар од 20 кубита. Сваки кубит или квантни бит може представљати нулу, један и такозвано суперпозицијско стање, у коме представља и нулу и један. Ова суперпозиција чини кубите јединствено моћним у поређењу са стандардним рачунским битовима, који могу представљати нулу или један.

Истраживачи су изградили четворостепену шемуквантни рачунар који користи пет кубита, а алгоритам захтева 48 операција. Истраживачи су приметили да је разлог за разлике у резултатима са квантним симулатором највероватније због буке у квантном рачунару.

Док су пионирски напори пријавног тимаквантно рачунање на поједностављеном комаду података о судару честица обећава, истраживачи не обећавају да ће квантни рачунари имати велики утицај на поље физике високих енергија током неколико година, бар док се хардвер не побољша. Како се хардвер побољшава, квантни алгоритам може обрачунавати више врста бозона и фермиона, што ће побољшати његову тачност.

Опширније:

Побачај и наука: шта ће бити са децом која ће се родити.

Највећи ледени брег на свету се срушио, фрагменти су јурили на север. Је ли опасно?

У Кореји су створили соларни панел који се може смотати.

Погледајте слику Марса од 8 билиона пиксела.