- Белорусские лонжероны, 130 км/ч,... (1618)
- Китайская ракета «Большого скачка в космос»... (1281)
- «Теперь это возможно». Илон Маск готов... (1438)
- Стартап xAI Илона Маска получит от арабов $5... (1291)
- Сандийские национальные лаборатории... (1362)
- Российскому космическому телескопу рано на... (1398)
- Пара чёрных дыр влетела в межзвёздное облако... (1406)
- В России начнут выпускать копию... (1232)
- Грузовой корабль «Прогресс МС-29»... (1208)
- Как на Raspberry Pi 5 запустить Doom... (1656)
- Отходы производства бурбона могут стать... (1284)
- Межпланетная станция «Гера» поддала газу и... (1302)
- Samsung гигантским скачком вернула себе... (1168)
- Яркость этого монитора выше, чем у экранов... (1234)
- Вся первая десятка самых продаваемых... (1082)
- AMD не постесняется выпустить в 2025 году... (1230)
Классические компьютеры побеждают квантовые: прорыв в понимании границ квантовых и классических вычислений
Дата: 2024-10-31 23:05
Группа исследователей из Центра вычислительной квантовой физики (CCQ) при Институте Флэтайрон недавно раскрыла причины своего успеха в решении задачи, ранее считавшейся эксклюзивной для квантовых компьютеров, с помощью классического компьютера. Их результаты, опубликованные в Physical Review Letters, демонстрируют, что конкретная двумерная квантовая система переворачивающихся магнитов проявляет поведение, ранее наблюдаемое только в одномерных системах.
Это неожиданное открытие имеет важное значение для понимания границы между возможностями квантовых и классических компьютеров. Ведущий автор исследования, Джозеф Тиндалл, научный сотрудник CCQ, отмечает: «Существует граница, которая разделяет то, что можно сделать с помощью квантовых вычислений, и то, что можно сделать с помощью классических компьютеров. Наша работа помогает немного прояснить эту границу».
Квантовые компьютеры, использующие принципы квантовой механики, обещают значительные преимущества в вычислительной мощности и скорости по сравнению с классическими компьютерами. Однако квантовая технология всё ещё находится в зачаточном состоянии, и учёные продолжают исследовать, где квантовые компьютеры могут иметь преимущество.
Иллюстрация квантовой системы, которая была смоделирована как классическими, так и квантовыми компьютерами. Выделенные разделы показывают, как влияние компонентов системы ограничивается ближайшими соседями. Источник: Lucy Reading-Ikkanda / Simons FoundationВ июне 2023 года исследователи IBM опубликовали статью в журнале Nature, в которой подробно описывался эксперимент с моделированием системы массива крошечных переворачивающихся магнитов, эволюционирующей с течением времени. Они утверждали, что эта симуляция осуществима только с квантовым компьютером. Тиндалл и его коллеги, используя свои алгоритмы для решения сложных квантовых задач с помощью классических компьютеров, решили эту задачу всего за две недели, доказав, что её можно решить даже на смартфоне.
Тиндалл и его соавтор Драйс Селс из Института Флэтайрон и Нью-Йоркского университета затем исследовали, почему эту систему можно так легко решить с помощью классического компьютера. Они обнаружили, что система проявляет ограничение, которое может возникнуть при особых обстоятельствах в замкнутых квантовых системах. Ограничение уменьшает количество запутанности, делая задачу достаточно простой для описания классическими методами.
Тиндалл объясняет: «В этой системе магниты не будут просто внезапно вскакивать. Вместо этого они фактически будут просто колебаться вокруг своего начального состояния, даже в очень длительных временных масштабах. Это довольно интересно с точки зрения физики, потому что это означает, что система остаётся в состоянии, которое имеет очень специфическую структуру, а не просто полностью беспорядочно».
Результаты исследования показывают, что ограничение может проявиться в ряде двумерных квантовых систем. Математическая модель, разработанная Тиндаллом и Селсом, предлагает ценный инструмент для понимания физики, происходящей в этих системах. Кроме того, код, используемый в статье, может предоставить инструмент для сравнительного анализа, который учёные могут использовать при разработке новых компьютерных симуляций для других квантовых проблем.
Это исследование помогает лучше понять границу между возможностями квантовых и классических компьютеров и обеспечивает основу для тестирования новых квантовых симуляций. Как отмечает Тиндалл, «одним из больших открытых вопросов в квантовой физике является понимание того, когда запутанность растет быстро, а когда нет. Этот эксперимент даёт хорошее понимание примера, в котором мы не получили крупномасштабной запутанности из-за используемой модели и двумерной структуры квантового процессора».
Подробнее на iXBT
Предыдущие новости
Прорыв в квантовой механике: исследователи обнаружили новый фазовый переход в «магии» квантовых состояний
Группа исследователей из Мэрилендского университета, NIST, IonQ Inc. и Квантового центра Дьюка совершила значительный прорыв в понимании квантовой механики и информации, продемонстрировав новое поведение квантовых состояний при воздействии когерентных ошибок. «Магия» квантовых состояний, описывающая степень их отклонения от состояний стабилизатора, имеет решающее значение для...
Из-за своих высказываний Intel потеряла гигантскую скидку у TSMC, которая сейчас компании очень пригодилась бы
Компания Intel сейчас производит все свои новые потребительские процессоры на мощностях TSMC. И похоже, это можно назвать злой иронией, потому что несколько лет назад Intel потеряла гигантскую скидку у TSMC из-за своих высказываний. создано Gemini По данным Reuters, в 2021 году TSMC предложила Intel невероятную скидку в 40% на продукцию, выпущенную по тогда ещё свежайшему...
Китайские учёные создали самоочищающийся электрод
Китайские исследователи разработали инновационный самоочищающийся электрод, который позволяет осуществлять высокостабильный синтез щелочноземельных перекисей металлов (MO2, M=Ca, Sr, Ba). Эта разработка, опубликованная в журнале Nature Nanotechnology, может значительно снизить экономические потери и риски взрыва, связанные с транспортировкой и хранением перекиси водорода...
Новая эра ранней диагностики заболеваний: высокочувствительный биосенсор на основе ДНК-наноструктур
Новая стратегия обнаружения микроРНК, основанная на лигировании алкин-азидного циклоприсоединения (SPAAC) с помощью дезинтеграции наноструктур ДНК, была разработана исследователями из Института биомедицинской инженерии и технологий Сучжоу (SIBET) Китайской академии наук. Эта технология может значительно улучшить раннюю диагностику и прогнозирование заболеваний, поскольку...