Suche
Mein Konto
Kvantinė revoliucija: TUM ir Google parodo naujus fizikos aspektus!
Miuncheno technikos universitetas tiria pagrindinių fizinių procesų kvantinį skaičiavimą su Princeton ir Google Quantum AI.
Kvantinė revoliucija: TUM ir Google parodo naujus fizikos aspektus!
Kvantinio skaičiavimo pažanga nuolat auga ir lemia reikšmingus mokslinių tyrimų pokyčius. Tyrimų grupė iš Miuncheno technikos universitetas (TUM), Prinstono universitetas ir Google Quantum AI neseniai parodė, kaip kvantiniai kompiuteriai gali būti naudojami pagrindiniams fiziniams procesams imituoti. Tai labai svarbus žingsnis, ypač todėl, kad tradiciniai superkompiuteriai dažnai yra priblokšti skaičiuodami ir išbandydami sudėtingus teorinius modelius, apibūdinančius pagrindines gamtos jėgas.
Publikacija žurnale Nature įrodo, kad kvantiniai kompiuteriai gali tiesiogiai imituoti tokius procesus. Ateityje tai leistų giliau pažvelgti į dalelių fiziką, kvantines medžiagas ir erdvės bei laiko prigimtį. Visapusiškai suprasti, kaip gamta veikia pačiu esminiu lygmeniu, yra ambicingas tikslas. Šiuo tikslu buvo panaudotas „Google“ kvantinis procesorius – superlaidus lustas, dirbantis su kubitais, tiriantis esmines sąveikas ir vadinamųjų stygų elgseną.
Kvantinių algoritmų kūrimas ir iššūkiai
Iššūkis yra pasirinkti tinkamą algoritmą atitinkamai aparatūrai, nes skirtinga kvantinė aparatūra turi specifinių privalumų ir trūkumų. Nors superlaidūs kubitai leidžia atlikti greitus skaičiavimus, jonų gaudyklės yra lėtesnės, bet tikslesnės, todėl tinka tam tikroms reikmėms, pavyzdžiui, molekuliniam modeliavimui. Glaudžiai bendradarbiaujant su įvairiais techninės įrangos tiekėjais, kuriamas programinės įrangos paketas, kuriame integruoti visi kvantinių kompiuterių veikimo ir tobulinimo komponentai.
Kvantinė kompiuterija kaip inovacijų variklis
Mokslininkai taip pat tiria kvantinius mašininio mokymosi algoritmus, kurie laikomi perspektyvia kvantinio skaičiavimo programa. Tai apima tokias programas kaip klasifikavimas, duomenų generavimas ir neprižiūrimas mokymasis. Šiuo metu šiuose tyrimuose tiriami triukšmingi vidutinio masto kvantiniai (NISQ) algoritmai, kurie yra esminis iššūkis, nes dabartiniai triukšmingi kvantiniai procesoriai dar neįgalina veiksmingų klaidų taisymo metodų.
Šio tyrimo tikslas – sukurti triukšmingos kvantinės įrangos klaidų charakterizavimo ir mažinimo metodus. Kuriant naujus protokolus, bibliotekas ir algoritmus įvairioms platformoms, siekiama skatinti naujoves aparatinės ir programinės įrangos simbiozėje ir suteikti galimybę praktiškai pritaikyti mašininį mokymąsi.
Šių įvairių projektų ir mokslinių tyrimų rezultatai rodo, kad kvantiniai kompiuteriai yra pagrindinė ateities technologija, padedanti įveikti pramonės iššūkius ir padaryti procesus efektyvesnius. Įmonės, įskaitant automobilių pramonę, gali kurti kvantiniais sprendimais optimizuoti savo procesus nebūdamos kvantų ekspertais.