Новости космоса и технологий. » Физика » Новый алгоритм квантовых вычислений пропускает ограничения по времени, наложенные декогеренцией

Новый алгоритм квантовых вычислений пропускает ограничения по времени, наложенные декогеренцией

Опубликовал: Admin, 6-10-2020, 01:01, Физика, 44, 0

Новый алгоритм квантовых вычислений пропускает ограничения по времени, наложенные декогеренцией

Новый алгоритм, который ускоряет моделирование, может расширить возможности использования квантовых компьютеров в настоящее время и в ближайшем будущем, открывая возможность для приложений работать за жесткие временные рамки, которые затрудняют выполнение многих квантовых вычислений.

«У квантовых компьютеров есть ограниченное время для выполнения вычислений, прежде чем их полезная квантовая природа, которую мы называем когерентностью, выйдет из строя», - сказал Эндрю Сорнборгер из отдела компьютерных, вычислительных и статистических наук Лос-Аламосской национальной лаборатории и старший автор статьи анонсирование исследования. «С новым алгоритмом , Который мы разработали и протестировали, мы сможем ускорить квантовое моделирование для решения проблем, которые ранее были недоступны».

Компьютеры, построенные из квантовых компонентов, известных как кубиты, потенциально могут решать чрезвычайно сложные задачи, которые превосходят возможности даже самых мощных современных суперкомпьютеров. Приложения включают более быстрый анализ больших наборов данных, разработка лекарств и разгадывая тайны сверхпроводимости, чтобы назвать несколько возможностей, которые могут привести к крупным технологическим и научным прорывам в ближайшем будущем.

Недавние эксперименты продемонстрировали потенциал квантовых компьютеров для решения проблем за секунды, на которые у лучших обычных компьютеров ушли бы тысячелетия. Однако остается проблема - обеспечить, чтобы квантовый компьютер мог выполнять значимое моделирование до того, как квантовая когерентность нарушится.

«Мы используем машинное обучение, чтобы создать квантовую схему, которая может аппроксимировать большое количество операций квантового Моделирования Одновременно», - сказал Сорнборгер. «В результате получился квантовый симулятор, который заменяет последовательность вычислений одной быстрой операцией, которая может завершиться до того, как квантовая когерентность нарушится».

Вариационная быстрая пересылка (VFF) алгоритм что разработали исследователи из Лос-Аламоса, представляет собой гибрид, сочетающий в себе аспекты классики и квантовые вычисления . Хотя хорошо установленные теоремы исключают возможность общей быстрой перемотки вперед с абсолютной точностью для произвольного квантового моделирования, исследователи обходят проблему, допуская небольшие ошибки вычислений для промежуточных времен, чтобы обеспечить полезные, хотя и немного несовершенные, прогнозы.

В принципе, этот подход позволяет ученым квантово-механически моделировать систему столько, сколько они хотят. Фактически, ошибки, которые накапливаются по мере увеличения времени моделирования, ограничивают возможные вычисления. Тем не менее, алгоритм позволяет моделировать далеко за пределами время масштабов, которых квантовые компьютеры могут достичь без алгоритма VFF.

Одна из особенностей этого процесса заключается в том, что для ускоренной перемотки требуется вдвое больше кубитов. Расчет чем бы быстро продвигался квантовый компьютер. Например, в недавно опубликованной статье исследовательская группа подтвердила свой подход, реализовав алгоритм VFF на двухкубите компьютер для ускорения вычислений, которые будут выполняться в одном кубит квантовое моделирование.

В своей будущей работе исследователи из Лос-Аламоса планируют исследовать ограничения алгоритма VFF, увеличивая количество кубитов, которые они ускоряют, и проверяют, в какой степени они могут выполнять ускоренную перемотку систем. Исследование было опубликовано 18 сентября 2020 года в журнале npj Квантовая информация .


Источник


У данной публикации еще нет комментариев. Хотите начать обсуждение?

Написать комментарий
Имя:*
E-Mail:
Введите код: *
Кликните на изображение чтобы обновить код, если он неразборчив


Поиск по сайту
Полезные ссылки
Оцените работу сайта

TEHNONEWS

Новости космоса технологий нанотехнологий физики и химии