Büyük Hadron Çarpıştırıcısı kuantum makine öğrenimine öncülük etti

Büyük Hadron Çarpıştırıcısı (LHC), üç yıllık bakımın ardından 2022 baharında yeniden fırlatıldı.

bakım ve modernizasyon.Fırlatmanın hemen ardından bilim insanları LHC'de bir enerji rekoru kırıldığını duyurdu. Veri akışındaki önemli büyümeden tam olarak yararlanmak için araştırmacılar, jetleri ilk kez analiz etmek için kuantum makine öğrenimini kullanıyor.

Kuantum makine öğrenimi yöntemleri zatenparçacık fiziğinde olayları sınıflandırma ve parçacık izlerini yeniden oluşturma problemlerini çözmek için kullanıldı, ancak ekip bunları bir hadron jetinin yükünü tanımlamak için ilk kullanan kişi oldu. Bunu yapmak için bilim adamları, iki farklı kuantum şemasına dayanan değişken bir kuantum sınıflandırıcı geliştirdiler.

Fizikçiler bir kuantum simülatörü kullandılar.Yeni yöntemin etkinliğini ve şu anda kullanılan derin sinir ağlarını karşılaştırın. Kuantum devresinin performansta hala biraz daha düşük olduğu ortaya çıktı, ancak fark büyük değil.

Çeşitli algoritmaların performansıjetin enine momentumuna bağlı olarak. DNN - geleneksel derin öğrenme, Angle Emb. ve Genlik Amb. — kuantum devreleri. Resim: Alessio Gianelle ve diğerleri, Journal of High Energy Physics

Aynı zamanda kuantum kullanan yeni bir yöntemağlar daha az olayla en iyi performansı elde eder. Bu, LHC'de alınan büyük veri akışlarını işlemek için kaynak kullanımını azaltmaya yardımcı olacaktır. Aynı zamanda, çok sayıda işlev kullanıldığında, derin makine öğrenimi hala kuantum algoritmalarından daha iyi performans gösterir. Bilim adamları, daha verimli kuantum donanımı kullanılabilir hale geldikçe bunun değişeceğine inanıyor.

Araştırmacılar ayrıca kuantumalgoritmalar, fonksiyonlar arasındaki korelasyonları incelemeye izin verir. Bu, jet bileşenlerinin korelasyonları hakkında bilgi çıkarmak için gereklidir. Ve bu nedenle, kuantum analizi, hadron jetinin lezzetinin tanımlanmasını geliştirecektir.

Şimdiye kadar kuantum makine öğrenimini kullanmaYazarlar, emekleme döneminde olduğunu söylüyor. Fizikçiler kuantum hesaplama ile deneyim kazandıkça, donanım ve bilgi işlem teknolojisinde radikal gelişmeler beklenmelidir.

Daha fazla oku:

Yakında bir güneş fırtınası Dünya'ya çarpacak: malzeme 800 km / s hızında uçuyor

Bilim adamları, bir çiçek zannettikleri dokunaçlı garip bir yaratığı filme aldılar.

Rusya ISS'den ayrılıyor: şimdi ne olacak ve istasyonun bakımı neden tehdit altında