Suche
Mein Konto
Kvantová revoluce: TUM a Google ukazují nové dimenze fyziky!
Technická univerzita v Mnichově zkoumá kvantové výpočty pro základní fyzikální procesy s Princetonem a Google Quantum AI.
Kvantová revoluce: TUM a Google ukazují nové dimenze fyziky!
Pokroky v oblasti kvantových počítačů se neustále zvyšují a vedou k významnému rozvoji výzkumu. Výzkumný tým z Technická univerzita v Mnichově (TUM), Princeton University a Google Quantum AI nedávno ukázaly, jak lze kvantové počítače použít k simulaci základních fyzikálních procesů. Toto je kritický krok, zejména proto, že tradiční superpočítače jsou často zahlceny výpočtem a testováním složitých teoretických modelů, které popisují základní přírodní síly.
Publikace v časopise Nature dokazuje, že kvantové počítače jsou schopny takové procesy přímo simulovat. To by mohlo v budoucnu umožnit hlubší vhled do částicové fyziky, kvantových materiálů a povahy prostoru a času. Komplexní pochopení toho, jak příroda funguje na nejzákladnější úrovni, je ambiciózní cíl. K tomuto účelu byl použit kvantový procesor od Googlu, supravodivý čip, který pracuje s qubity a studuje základní interakce a chování takzvaných řetězců.
Vývoj a výzvy kvantových algoritmů
Úkolem je vybrat vhodný algoritmus pro příslušný hardware, protože různý kvantový hardware má specifické výhody a nevýhody. Zatímco supravodivé qubity umožňují rychlé výpočty, iontové pasti jsou pomalejší, ale přesnější, díky čemuž jsou vhodné pro určité aplikace, jako jsou molekulární simulace. Prostřednictvím úzké spolupráce s různými poskytovateli hardwaru se vyvíjí softwarový stack, který integruje všechny komponenty pro provoz a vývoj kvantových počítačů.
Kvantové výpočty jako hnací síla inovací
Vědci také zkoumají kvantové algoritmy pro strojové učení, které jsou považovány za slibnou aplikaci kvantového počítání. To zahrnuje aplikace, jako je klasifikace, generování dat a učení bez dozoru. Tyto studie v současné době zkoumají algoritmy Noisy Intermediate-Scale Quantum (NISQ), které představují zásadní výzvu, protože současné hlučné kvantové procesory zatím neumožňují efektivní metody opravy chyb.
Cílem tohoto výzkumu je vyvinout metody pro charakterizaci a zmírnění chyb na hlučném kvantovém hardwaru. Vývojem nových protokolů, knihoven a algoritmů pro různé platformy je cílem posunout inovace v symbióze hardwaru a softwaru a umožnit praktické aplikace ve strojovém učení.
Poznatky z těchto různých projektů a výzkumných snah ukazují, že kvantové počítače představují klíčovou technologii budoucnosti k překonání výzev v průmyslu a zefektivnění procesů. Společnosti, včetně automobilového průmyslu, mohou vyvíjet kvantová řešení pro optimalizaci svých procesů, aniž by sami byli kvantovými experty.