Teave

Füüsikud ilmuvad kvantarvutis "Pöördajale"

Füüsikud ilmuvad kvantarvutis


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Tundub, et pärast lokaliseeritud elektronis looduslikult esineva nähtuse tõenäosuse arvutamist on teadlastel kahe- ja kolbittises kvantarvutis “vastupidine aeg”.

Kahekubitilise süsteemi entroopia tagurdamine

Venemaa, Šveitsi ja USA teadlased on kokku tulnud, et ilmselt muuta kahe-kvitilise kvantarvuti entroopia 85-protsendilise täpsusega ja umbes 50-protsendilise täpsusega kolmekvitilises süsteemis, ehkki nad märgivad, et ülejäänud ebatäpsus on tingitud kvantarvuti enda puudused, mitte nende algoritm.

VAATA KA: IBM PALJUTAB IBM Q SYSTEM ONE peamise jõudluse

Entroopia, mis on määratletud kui süsteemi häire näitaja, aja jooksul loomulikult suureneb, kui loodus liigub korrast korratuseni. Teadlaste ehitatud kvantarvuti puhul süsteem, mis algab olekus, kus kubiti algul on 0s, kuid aja jooksul laguneb 1s ja 0s juhuslikkuseks.

See on kooskõlas termodünaamika teise seadusega (SLT), mis ütleb, et isoleeritud süsteemis entroopia kunagi ei vähene. Teadlaste tehtud tagasitõmbamine on ilmselt selle entroopia tagasitulek kvantarvutite algsesse olekusse nõudmisel, pakkudes uusi võimalusi vigade parandamiseks kvantarvutites, mis võib nende kasutuselevõttu oluliselt edendada.

Spontaanne aja tagasikerimine lokaliseeritud elektronides

Moskva Füüsika- ja Tehnoloogiainstituudi (MIPT), Eidgenössische Technische Hochschule Zürichi (ETH Zürich) ja Argonne'i Riikliku Laboratooriumi (USA) teadlased - kes avaldasid oma leiud täna ajakirjas Scientific Reports - alustasid tõenäosuse arvutamisega lokaliseeritud elektroni pöördumine ühest hetkest teise oma varasemasse olekusse.

"Oletame, et elektron on lokaliseeritud, kui hakkame seda jälgima. See tähendab, et oleme üsna kindlad tema positsiooni suhtes ruumis. Kvantmehaanika seadused takistavad meil seda absoluutselt täpselt tundma, kuid saame visandada väikese piirkonna, kus elektron on lokaliseeritud, "ütleb uuringu kaasautor Andrey Lebedev MIPT-st ja ETH Zürichist.

Elektroni oleku areng ühest hetkest teise määratakse Schrödingeri võrrandiga. See võrrand ei tee vahet ajahetkede vahel, kuid vastavalt SLT-le kasvab ala, kuhu elektron võib ilmneda, kiiresti.

"Kuid Schrödingeri võrrand on pöörduv," lisab Valerii Vinokur ANL-ist ja artikli kaasautor. "Matemaatiliselt tähendab see, et teatud transformatsiooni korral, mida nimetatakse keeruliseks konjugatsiooniks, kirjeldab võrrand" määrdunud "elektroni, mis lokaliseerub tagasi väikesesse ruumi piirkonda samal ajaperioodil."

Kuigi sellist pöördumist pole loomulikult täheldatud, uskusid teadlased, et see on teoreetiliselt võimalik.

Teadlased võrdlevad seda piljardikuuliga, mis tabas teist. Kui salvestasite sündmuse tavapäraselt, reguleeriks võrrand piljardikuulide erinevate asendite ja kiiruste käitumist - teisisõnu nende olekuid igal ajahetkel.

Kui aga salvestus ümber pöörata, reguleeriks sama olek ka seda oleku üleminekut. Sisuliselt võrdub 2X Y-ga, kuid Y võrdub ka 2X-ga, sõltuvalt sellest, kuidas soovite võrrandit lugeda. Mõlemad kehtivad ja pole mingit võimalust öelda, milline vorm oli "algne" võrrand.

Elektroni puhul oli teoreetiliselt võimalik Schrödingeri võrrandit käitada tagurpidi, nii et kui elektroni olekute üleminekut reguleeriv võrrand oli Y = 2X, saate Y-le saada 2X-st, kasutades sama võrrandit 2X = Y.

Selle nähtuse loomuliku esinemissageduse kindlakstegemiseks arvutas meeskond tõenäosuse, et elektron murdosa sekundi jooksul “välja määrib” ja spontaanselt lokaliseerub eelmisesse olekusse, täpsem viis öelda ajas tagasi.

Nad arvutasid, et kui vaadata kogu universumi eluea jooksul - 13,7 miljardit aastat - igal sekundil 10 miljardit äsja lokaliseeritud elektroni, siis jälgiksite seda nähtust ainult üks kord ja isegi siis oleks see üks elektron, mis liiguks kümme miljardit sekundi ajas tagasi.

Aega tagasi nõudmine

Kui ühe elektroni mineviku seisundisse arenemise tõenäosus on võimatu, siis kuidas on need teadlased taastanud kvoodide kvantseisundites efekti, mille edukuse määr oli kahekbiitilises süsteemis 85% ja kolme kubiti süsteem?

Piljardikuulide analoogia, mitte kahe piljardikuuli kasutamisel sarnaneb see pigem piljardikuulide riiuli kasutamisele, nende löögipalliga lõhkumisele ja püramiidiks kokku panemisele.

Põhimõtteliselt töötasid teadlased välja algoritmi, mida nad kirjeldavad kui piljardilaua “löögi” andmist, mis muudab kubitite olekumuutused vastupidiseks, tagastades nende varasemad olekud. See oleks nagu piljardilaua löömine täpselt täpse jõuga täpselt täpse jõuga, et saata kõik pallid otse tagurpidi, muutes lõpuks püramiidiks.

"Meie algoritmi sai uuendada ja kasutada kvantarvutitele kirjutatud programmide testimiseks ning müra ja vigade kõrvaldamiseks," selgitas Lebedev.


Vaata videot: Vesikas - Vesi (Juuli 2022).


Kommentaarid:

  1. Nelli

    Kindlasti. I join all of the above. Let us try to discuss the matter.

  2. Tiresias

    I would like to encourage you to visit the site where there are many articles on the subject.

  3. Denver

    Pean, et teete vea. Arutame. Kirjutage mulle PM -is, me räägime.

  4. Staunton

    initially guessed ..

  5. Funsani

    Wonderful, very useful idea



Kirjutage sõnum