Kvantalgoritmen de utvecklade tar hänsyn till komplexiteten hos parton-duschar, som representerar
Den nya metoden kombinerar kvant och klassiskcomputing: den använder endast kvantlösningen för den del av partikelkollisioner som inte kan lösas med klassisk beräkning, och använder klassisk beräkning för att lösa alla andra aspekter av partikelkollisioner.
Forskarna byggde den så kallade leksakenmodellen är en förenklad teori som kan köras på en riktig kvantdator, men samtidigt kommer den att ha en ganska komplex natur som inte tillåter att den modelleras med klassiska metoder.
"Kvantalgoritmen beräknar allt möjligtresultat samtidigt och väljer sedan en. När uppgifterna blir mer och mer korrekta bör våra teoretiska förutsägelser också bli det. Och vid någon tidpunkt blir dessa kvanteffekter tillräckligt stora för att de faktiskt spelar roll och måste tas i beaktande."
Christian Bauer, chef för den teoretiska gruppen och huvudutredare av kvantberäkningar vid Berkeley Lab
När du bygger din kvantalgoritmForskarna tog hänsyn till de olika partikelprocesserna och resultaten som kan uppstå i en partondusch, med hänsyn till partikelns tillstånd, partikelemissionens historia, om utsläpp har inträffat tidigare och antalet partiklar som produceras i duschen inklusive separata räkningar för bosoner och för två typer av fermioner. Kvantdatorn beräknade dessa berättelser samtidigt och sammanfattade alla möjliga berättelser i varje mellanstadium.
Forskargruppen använde en mikrokretsIBM Q Johannesburg är en kvantdator på 20 kvbit. Varje qubit eller kvantbit kan representera noll, en och ett så kallat superpositionstillstånd, där det representerar både noll och ett. Denna superposition gör qubits unikt kraftfulla jämfört med vanliga beräkningsbitar, som kan representera noll eller en.
Forskare har byggt ett fyra-stegs schemaen kvantdator som använder fem qubits, och algoritmen kräver 48 operationer. Forskarna noterade att orsaken till skillnaderna i resultat med kvantsimulatorn sannolikt beror på buller i kvantdatorn.
Samtidigt som banbrytande ansträngningar för applikationsteametkvantberäkning till en förenklad del av partikelkolliderdata är lovande, lovar inte forskarna att kvantdatorer kommer att ha stor inverkan på området för högenergifysik i flera år, åtminstone tills hårdvaran förbättras. När hårdvaran förbättras kan kvantalgoritmen redogöra för fler typer av bosoner och fermioner, vilket kommer att förbättra dess noggrannhet.
Läs mer:
Abort och vetenskap: vad kommer att hända med barnen som kommer att föda.
Det största isberget i världen kollapsade, fragment rusade norrut. Är det farligt?
I Korea har de skapat en solpanel som kan rullas upp.
Titta på 8 biljoner pixlar av Mars.