Home » Știință » Premieră revoluționară: Tehnologia cuantică, simulată pe un computer clasic

Premieră revoluționară: Tehnologia cuantică, simulată pe un computer clasic

Premieră revoluționară: Tehnologia cuantică, simulată pe un computer clasic
Folosind computere convenționale, doi cercetători au dezvoltat o metodă care poate simula comportamentul unei clase speciale de algoritmi cunoscuți sub numele de algoritmi cuantici variaționali/Credit foto: Shutterstock
Publicat: 16.08.2021

O echipă de fizicieni a găsit, recent, o modalitate de a simula un algoritm complex de calcul cuantic pe computerele tradiționale. În loc să ruleze algoritmul pe procesoare cuantice avansate, cercetătorii au preferat o nouă abordare, utilizând un algoritm clasic care imită îndeaproape comportamentul computerelor cuantice pe termen scurt.   

Giuseppe Carleo, profesor la École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), și Matija Medvidović, un student absolvent de la Columbia University din New York, au găsit o modalitate de a executa un algoritm complex de calcul cuantic pe computerele tradiționale, deși acest lucru era considerat de neconceput, până nu demult.

„Software-ul cuantic specific, pe care l-am luat în considerare, este cunoscut sub numele de Algoritmul de optimizare cuantică (QAOA) și este utilizat pentru rezolvarea problemelor clasice de optimizare în matematică; este, în esență, un mod de a alege cea mai bună soluție la o problemă dintr-un set de soluții posibile.

Există un mare interes din partea cercetătorilor să descifreze problemele care pot fi rezolvate eficient de un computer cuantic, iar Algoritmul de optimizare cuantică este unul dintre cei mai buni candidați”, a afirmat Carleo.

În studiul lor, Carleo și Medvidović au încercat, potrivit Science Daily, să găsească răspuns la o întrebare care dă mari bătăi de cap savanților: pot algoritmii care rulează pe computerele cuantice actuale și pe termen scurt să ofere un avantaj semnificativ față de algoritmii clasici pentru sarcinile de interes practic?

Teama de erori

„Pentru a putea răspunde la această întrebare, trebuie mai întâi să înțelegem limitele computerelor clasice în simularea sistemelor cuantice”, spune Carleo. Acest lucru este deosebit de important, deoarece generația actuală de procesoare cuantice funcționează într-un regim special, diferit de cel clasic, pe care rulează algoritmi de complexitate limitată.

Ca atare, pot apărea erori atunci când tehnologia cuantică este rulată pe un calculator clasic”, a mai punctat fizicianul.

Folosind computere convenționale, cei doi cercetători au dezvoltat o metodă care poate simula comportamentul unei clase speciale de algoritmi cunoscuți sub numele de algoritmi cuantici variaționali, care sunt modalități de a stabili starea de energie cea mai mică sau „starea de bază” a unui sistem cuantic.

Instrumentele moderne de învățare automată

Abordarea se bazează pe ideea că instrumentele moderne de învățare automată, cum ar fi, spre exemplu, cele utilizate în jocurile de strategie complexă de tip Go, pot fi folosite și pentru a învăța și imita funcționarea interioară a unui computer cuantic.

Instrumentul care a stat la baza simulării realizate, în premieră absolută, de cei doi fizicieni este Neural Network Quantum States, o rețea neuronală artificială pe care Carleo a dezvoltat-o ​​în 2016 împreună cu Matthias Troyer.

Rezultatele sunt considerate un reper important pentru dezvoltarea viitoare a hardware-ului cuantic.

„Cercetările noastre au demonstrat că Algoritmul de optimizare cuantică, rulat îndeobște pe computerele cuantice actuale și pe termen scurt, poate fi simulat, cu o precizie destul de mare, și pe un computer clasic”, a conchis Carleo.

Citește și:

IBM a prezentat la CES primul computer cuantic comercial – VIDEO

Călătoria în timp, posibilă? Savanţii ruşi au folosit un computer cuantic pentru a se întoarce în timp

Cercetătorii chinezi vor încerca să trimită în spațiu un mesaj cuantic care nu poate fi descifrat

O nouă limită de viteză pentru transferul informațiilor cuantice a fost observată de fizicieni

Urmărește DESCOPERĂ.ro pe
Google News și Google Showcase
Cele mai noi articole
Un studiu dezvăluie că șoferii nu mai sunt în siguranță la volan
Un studiu dezvăluie că șoferii nu mai sunt în siguranță la volan
Mașinile din Uniunea Europeană ar putea avea o tehnologie care reduce automat viteza
Mașinile din Uniunea Europeană ar putea avea o tehnologie care reduce automat viteza
În urmă cu 133 de ani se năştea poetul şi dramaturgul Vladimir Maiakovski. Ce spunea Stalin despre el
În urmă cu 133 de ani se năştea poetul şi dramaturgul Vladimir Maiakovski. Ce spunea Stalin despre el
Cele 5 semne la care trebuie să fim atenți în cazul înțepăturilor de țânțari
Cele 5 semne la care trebuie să fim atenți în cazul înțepăturilor de țânțari
Un sportiv britanic a doborât unul dintre cele mai vechi recorduri mondiale din atletism
Un sportiv britanic a doborât unul dintre cele mai vechi recorduri mondiale din atletism
Muntele Olimp, locul legendar al celor 12 zei din Grecia antică, la un pas să intre în patrimoniul UNESCO
Muntele Olimp, locul legendar al celor 12 zei din Grecia antică, la un pas să intre în patrimoniul UNESCO
Câte miliarde de euro pierde economia Italiei în fiecare an din cauza valurilor de căldură?
Câte miliarde de euro pierde economia Italiei în fiecare an din cauza valurilor de căldură?
O forță stranie ar putea încetini velele solare interstelare
O forță stranie ar putea încetini velele solare interstelare
Din cenușa înfrângerii: O mărturie despre miracolul militar românesc din 1917
Din cenușa înfrângerii: O mărturie despre miracolul militar românesc din 1917
Ce este dislexia? De ce nu are legătură cu inteligența și cum afectează, de fapt, cititul și scrisul
Ce este dislexia? De ce nu are legătură cu inteligența și cum afectează, de fapt, cititul și scrisul
Bacterii care mănâncă uraniu, descoperite în minele care alimentau cândva armele nucleare sovietice
Bacterii care mănâncă uraniu, descoperite în minele care alimentau cândva armele nucleare sovietice
Microplasticele ajung chiar și la 2.000 de metri sub suprafața oceanului, arată un nou studiu
Microplasticele ajung chiar și la 2.000 de metri sub suprafața oceanului, arată un nou studiu
Expoziția care a prevestit Primul Război Mondial. Cum a devenit un eveniment cultural un câmp de luptă simbolic
Expoziția care a prevestit Primul Război Mondial. Cum a devenit un eveniment cultural un câmp de luptă simbolic
Adi Shankaracharya, filosoful care a remodelat gândirea hindusă înainte de a împlini 32 de ani
Adi Shankaracharya, filosoful care a remodelat gândirea hindusă înainte de a împlini 32 de ani
Cine a inventat omleta? Povestea unui preparat vechi de mii de ani pe care aproape fiecare cultură îl revendică
Cine a inventat omleta? Povestea unui preparat vechi de mii de ani pe care aproape fiecare cultură îl revendică
În 2021, oamenii de știință au adăugat o „genă a obezității” într-un cartof. Ce s-a întâmplat după aceea?
În 2021, oamenii de știință au adăugat o „genă a obezității” într-un cartof. Ce s-a întâmplat după aceea?
Un studiu arată că oamenii pot urmări mai multe conversații simultan
Un studiu arată că oamenii pot urmări mai multe conversații simultan
Cine poartă responsabilitatea pentru izbucnirea Primului Război Mondial?
Cine poartă responsabilitatea pentru izbucnirea Primului Război Mondial?