Suche
Mein Konto
Κβαντική επανάσταση: Το TUM και η Google δείχνουν νέες διαστάσεις της φυσικής!
Το Τεχνικό Πανεπιστήμιο του Μονάχου ερευνά τους κβαντικούς υπολογιστές για θεμελιώδεις φυσικές διεργασίες με το Princeton και το Google Quantum AI.
Κβαντική επανάσταση: Το TUM και η Google δείχνουν νέες διαστάσεις της φυσικής!
Οι πρόοδοι στον κβαντικό υπολογισμό αυξάνονται συνεχώς και οδηγούν σε σημαντικές εξελίξεις στην έρευνα. Μια ερευνητική ομάδα από Τεχνικό Πανεπιστήμιο του Μονάχου (TUM), το Πανεπιστήμιο του Πρίνστον και η Google Quantum AI έδειξε πρόσφατα πώς οι κβαντικοί υπολογιστές μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την προσομοίωση θεμελιωδών φυσικών διεργασιών. Αυτό είναι ένα κρίσιμο βήμα, ειδικά επειδή οι παραδοσιακοί υπερυπολογιστές συχνά κατακλύζονται από τον υπολογισμό και τον έλεγχο των περίπλοκων θεωρητικών μοντέλων που περιγράφουν τις θεμελιώδεις δυνάμεις της φύσης.
Η δημοσίευση στο περιοδικό Nature αποδεικνύει ότι οι κβαντικοί υπολογιστές είναι σε θέση να προσομοιώνουν απευθείας τέτοιες διαδικασίες. Αυτό θα μπορούσε να επιτρέψει βαθύτερες γνώσεις για τη σωματιδιακή φυσική, τα κβαντικά υλικά και τη φύση του χώρου και του χρόνου στο μέλλον. Η πλήρης κατανόηση του τρόπου λειτουργίας της φύσης στο πιο θεμελιώδες επίπεδο είναι ένας φιλόδοξος στόχος. Για το σκοπό αυτό, χρησιμοποιήθηκε ο κβαντικός επεξεργαστής της Google, ένα υπεραγώγιμο τσιπ που λειτουργεί με qubits για να μελετήσει τις θεμελιώδεις αλληλεπιδράσεις και τη συμπεριφορά των λεγόμενων χορδών.
Ανάπτυξη και προκλήσεις κβαντικών αλγορίθμων
Η πρόκληση είναι να επιλέξετε τον κατάλληλο αλγόριθμο για το αντίστοιχο υλικό, καθώς το διαφορετικό κβαντικό υλικό έχει συγκεκριμένα πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα. Ενώ τα υπεραγώγιμα qubits επιτρέπουν γρήγορους υπολογισμούς, οι παγίδες ιόντων είναι πιο αργές αλλά πιο ακριβείς, καθιστώντας τις κατάλληλες για ορισμένες εφαρμογές, όπως μοριακές προσομοιώσεις. Μέσα από στενή συνεργασία με διάφορους παρόχους υλικού, αναπτύσσεται μια στοίβα λογισμικού που ενσωματώνει όλα τα στοιχεία για τη λειτουργία και την ανάπτυξη κβαντικών υπολογιστών.
Ο κβαντικός υπολογιστής ως μοχλός καινοτομίας
Επιστήμονες ερευνούν επίσης κβαντικούς αλγόριθμους για μηχανική μάθηση, οι οποίοι θεωρούνται μια πολλά υποσχόμενη εφαρμογή του κβαντικού υπολογισμού. Αυτό περιλαμβάνει εφαρμογές όπως η ταξινόμηση, η παραγωγή δεδομένων και η μάθηση χωρίς επίβλεψη. Αυτές οι μελέτες διερευνούν επί του παρόντος αλγόριθμους Noisy Intermediate-Scale Quantum (NISQ), οι οποίοι αντιπροσωπεύουν μια θεμελιώδη πρόκληση επειδή οι τρέχοντες θορυβώδεις κβαντικοί επεξεργαστές δεν επιτρέπουν ακόμη αποτελεσματικές μεθόδους διόρθωσης σφαλμάτων.
Στόχος αυτής της έρευνας είναι η ανάπτυξη μεθόδων για τον χαρακτηρισμό και τον μετριασμό των σφαλμάτων σε θορυβώδη κβαντικό υλικό. Με την ανάπτυξη νέων πρωτοκόλλων, βιβλιοθηκών και αλγορίθμων για διάφορες πλατφόρμες, στόχος είναι να προωθηθεί η καινοτομία στη συμβίωση υλικού και λογισμικού και να επιτραπούν πρακτικές εφαρμογές στη μηχανική μάθηση.
Τα ευρήματα από αυτά τα διάφορα έργα και ερευνητικές προσπάθειες δείχνουν ότι οι κβαντικοί υπολογιστές αντιπροσωπεύουν μια βασική τεχνολογία για το μέλλον για να ξεπεραστούν οι προκλήσεις στη βιομηχανία και να γίνουν οι διαδικασίες πιο αποτελεσματικές. Οι εταιρείες, συμπεριλαμβανομένης της αυτοκινητοβιομηχανίας, μπορούν να αναπτύξουν λύσεις που βασίζονται σε κβαντικά για τη βελτιστοποίηση των διαδικασιών τους χωρίς να είναι οι ίδιες ειδικοί στα κβαντικά.