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

Premieră revoluționară: Tehnologia cuantică, simulată pe un computer clasic

Publicat: 16.08.2021
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

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
Cum arăta viața egiptenilor antici în orașul morților Saqqara?
Cum arăta viața egiptenilor antici în orașul morților Saqqara?
Bebelușii, cheia pentru următoarea generație de inteligență artificială?
Bebelușii, cheia pentru următoarea generație de inteligență artificială?
Pădurile de mangrove, unele dintre cele mai importante ecosisteme ale lumii, afectate de schimbările climatice
Pădurile de mangrove, unele dintre cele mai importante ecosisteme ale lumii, afectate de schimbările climatice
Istoria explozivă a „bărbatului de la Pompeii care se masturba” chiar în timpul erupției vulcanului Vezuviu
Istoria explozivă a „bărbatului de la Pompeii care se masturba” chiar în timpul erupției vulcanului Vezuviu
Mașinile autonome cu memorie, mai aproape de realitate. La ce ne ajută?
Mașinile autonome cu memorie, mai aproape de realitate. La ce ne ajută?
Peste trei milioane de oameni expuși campaniei Un’ Doi Trei, desfășurată de Asociația OIREP Ambalaje în parteneriat cu Ministerul Mediului, Apelor și Pădurilor
Peste trei milioane de oameni expuși campaniei Un’ Doi Trei, desfășurată de Asociația OIREP Ambalaje în parteneriat ...
Suplimentele alimentare sunt inutile pentru majoritatea oamenilor, spun cercetătorii
Suplimentele alimentare sunt inutile pentru majoritatea oamenilor, spun cercetătorii
„Terapie prin călătorie”. Vacanțele, tratament pentru demență și depresie?
„Terapie prin călătorie”. Vacanțele, tratament pentru demență și depresie?
Cancerul bucal ar putea fi detectat folosind creierul și antenele de lăcustă
Cancerul bucal ar putea fi detectat folosind creierul și antenele de lăcustă
Test de cultură generală. Care este cel mai înalt vârf montan din România?
Test de cultură generală. Care este cel mai înalt vârf montan din România?
Luna lui Pluto are un pol nordic roșiatic și misterios, iar cercetătorii ar fi aflat, în sfârșit, de ce
Luna lui Pluto are un pol nordic roșiatic și misterios, iar cercetătorii ar fi aflat, în sfârșit, de ce
Cum faci față unui val de căldură? 5 sfaturi pe timp de caniculă
Cum faci față unui val de căldură? 5 sfaturi pe timp de caniculă
Cel mai mare piton descoperit vreodată în statul american Florida are o lungime de temut
Cel mai mare piton descoperit vreodată în statul american Florida are o lungime de temut
O mașină Tesla a izbucnit în flăcări după trei săptămâni în cimitirul de mașini
O mașină Tesla a izbucnit în flăcări după trei săptămâni în cimitirul de mașini
Desfaci. Folosești. Arunci unde & cum trebuie. Cum capătă o nouă viață deșeurile reciclate
Desfaci. Folosești. Arunci unde & cum trebuie. Cum capătă o nouă viață deșeurile reciclate
Epidemia care a decimat armata română în plin război cu bulgarii pentru Dobrogea
Epidemia care a decimat armata română în plin război cu bulgarii pentru Dobrogea
Norvegia va livra Uniunii Europene cantități suplimentare de gaze
Norvegia va livra Uniunii Europene cantități suplimentare de gaze
Toyota recheamă aproape 3.000 de mașini electrice, la mai puțin de 2 luni de la lansare
Toyota recheamă aproape 3.000 de mașini electrice, la mai puțin de 2 luni de la lansare