Suche
Mein Konto
Kvantu revolūcija: TUM un Google parāda jaunas fizikas dimensijas!
Minhenes Tehniskā universitāte pēta kvantu skaitļošanu fundamentāliem fizikālajiem procesiem, izmantojot Princeton un Google Quantum AI.
Kvantu revolūcija: TUM un Google parāda jaunas fizikas dimensijas!
Kvantu skaitļošanas sasniegumi nepārtraukti pieaug, un tie noved pie būtiskām sasniegumiem pētniecībā. Pētnieku grupa no Minhenes Tehniskā universitāte (TUM), Prinstonas Universitāte un Google Quantum AI nesen ir parādījuši, kā kvantu datorus var izmantot, lai modelētu fundamentālus fiziskos procesus. Tas ir kritisks solis, jo īpaši tāpēc, ka tradicionālos superdatorus bieži pārņem skaitļošana un sarežģītu teorētisko modeļu pārbaude, kas apraksta dabas pamatspēkus.
Publikācija žurnālā Nature pierāda, ka kvantu datori spēj tieši simulēt šādus procesus. Tas nākotnē varētu sniegt dziļāku ieskatu daļiņu fizikā, kvantu materiālos un telpas un laika dabā. Vispusīga izpratne par to, kā daba darbojas pašā fundamentālajā līmenī, ir ambiciozs mērķis. Šim nolūkam tika izmantots Google kvantu procesors — supravadoša mikroshēma, kas darbojas ar kubitiem, lai pētītu fundamentālo mijiedarbību un tā saukto virkņu uzvedību.
Kvantu algoritmu izstrāde un izaicinājumi
Izaicinājums ir izvēlēties atbilstošu algoritmu attiecīgajai aparatūrai, jo dažādai kvantu aparatūrai ir noteiktas priekšrocības un trūkumi. Lai gan supravadošie kubiti nodrošina ātrus aprēķinus, jonu slazdi ir lēnāki, bet precīzāki, tāpēc tie ir piemēroti noteiktiem lietojumiem, piemēram, molekulārajām simulācijām. Ciešā sadarbībā ar dažādiem aparatūras nodrošinātājiem tiek izstrādāts programmatūras steks, kurā ir integrēti visi komponenti kvantu datoru darbībai un attīstībai.
Kvantu skaitļošana kā inovāciju virzītājspēks
Zinātnieki pēta arī mašīnmācības kvantu algoritmus, kas tiek uzskatīti par daudzsološu kvantu skaitļošanas pielietojumu. Tas ietver tādas lietojumprogrammas kā klasifikācija, datu ģenerēšana un neuzraudzīta mācīšanās. Šajos pētījumos pašlaik tiek pētīti trokšņaini vidēja mēroga kvantu (NISQ) algoritmi, kas ir būtisks izaicinājums, jo pašreizējie trokšņainie kvantu procesori vēl neļauj izmantot efektīvas kļūdu labošanas metodes.
Šī pētījuma mērķis ir izstrādāt metodes trokšņainās kvantu aparatūras kļūdu raksturošanai un mazināšanai. Izstrādājot jaunus protokolus, bibliotēkas un algoritmus dažādām platformām, mērķis ir veicināt inovācijas aparatūras un programmatūras simbiozē un nodrošināt praktiskus pielietojumus mašīnmācībā.
Šo dažādo projektu un pētījumu rezultāti liecina, ka kvantu datori ir galvenā tehnoloģija nākotnei, lai pārvarētu problēmas rūpniecībā un padarītu procesus efektīvākus. Uzņēmumi, tostarp automobiļu rūpniecība, var izstrādāt uz kvantiem balstītus risinājumus, lai optimizētu savus procesus, paši nebūdami kvantu eksperti.