px.here
Когда Майл Гу запускает свой новый компьютер, он видит будущее. По крайней мере, 16 возможных его вариантов, причем все одновременно.
Гу, доцент физики в Технологическом университете Наньянга в Сингапуре, работает в области квантовых вычислений, основанных на процессах квантовой физики. Эта отрасль науки использует странные законы, которые управляют мельчайшими частицами вселенной, дабы помочь компьютерам работать более эффективно.
В отличие от классических компьютеров, которые хранят информацию в виде битов (двоичные цифры 0 и 1), квантовые компьютеры кодируют информацию в квантовые биты или кубиты. Эти субатомные частицы, которые, благодаря законам квантовой механики, могут существовать в суперпозиции двух разных состояний одновременно.
Так же, как гипотетическая кошка Шредингера была одновременно и мертва, и жива, пока кто-то не открыл коробку, кубит в суперпозиции может равняться 0 и 1, пока не будет измерен. Хранение нескольких разных результатов в одном кубите может сэкономить тонну памяти по сравнению с традиционными компьютерами, особенно когда речь идет о сложных предсказаниях.
В исследовании, опубликованном в журнале Nature Communications, Гу и его коллеги продемонстрировали эту идею, используя новый квантовый симулятор, который может предсказать результаты 16 различных будущих значений в квантовой суперпозиции. Эти возможные варианты будущего были закодированы в одном фотоне, который двигался по нескольким путям одновременно, проходя через несколько датчиков. Затем исследователи пошли еще дальше, выпустив два фотона вместе и отследив, как потенциальные значения каждого фотона расходились в слегка отличающихся условиях.
Этот механизм квантового предсказания ученые проверили, используя классическую модель под названием Perturbed coin («потревоженная монета»).
«Представьте, что есть коробка, а внутри - одна монета, - сказал Гу. - На каждом этапе процесса кто-то немного встряхивает коробку, поэтому у монеты есть небольшая вероятность перевернуться».
В отличие от традиционного подбрасывания монеты, в котором результат всегда имеет равные шансы, то есть либо орел, либо решка, в случае «потревоженной монетки», исход каждого броска зависит от состояния, в котором находилась монета на предыдущем шаге. Например, если монета перевернется с решки на орла во время третьего встряхивания коробки, то при четвертом, скорее всего, останется орел.
Исследователи провели с монетой два разных эксперимента. В одном из них ее встряхивали сильнее, в другом - слабее. В каждом случае коробку трусили четыре раза, обеспечивая 16 возможных комбинаций решка-орел. После четвертого раза команда закодировала суперпозицию всех 16 результатов в одном фотоне, одновременно показывая вероятность каждого возможного исхода, основываясь на силе, с которой сотрясали эту коробку.
Наконец, ученые объединили суперпозиции монетки, когда ее трусили сильно и когда - слабо, чтобы создать одну карту возможных вариантов значений.
«Это показало нам, как быстро расходятся потенциальные значения в зависимости от того, с какой силой я тряс коробку на каждом этапе», - рассказал Гу LiveScience.
В настоящее время ограничения вычислительной мощности означают, что симулятор команды может одновременно просматривать только 16 возможных вариантов будущего. Однако однажды, когда квантовые компьютеры станут больше, мощнее и привычнее, симуляторы, подобные этому, могут быть расширены для одновременного просмотра бесконечного числа потенциальных значений, пояснил ученый.
Результаты работы помогут, например, прогнозировать погоду или более выгодные инвестиции на фондовом рынке, уверены физики. Кроме того, стало бы возможным даже улучшение обучения ИИ, который также смог бы делать более точные и долговременные прогнозы.
Добавляйте CСб в свои источники дзен
ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ:
Картина дня
Путин назвал разбоем и пиратством захват российских судов странами ЕС и пообещал зеркальный ответ
Рябков: Россия не получала от США новых предложений по урегулированию, но принять Уиткоффа и Кушнера мы готовы
Минобороны заявило об ударах по логистическим центрам, объектам ТЭК и транспорта Украины
Минпросвещения не планирует отменять домашние задания для школьников
Юрист и адвокат блогера Митрошиной получили по 4 года лишения свободы
Криштиану Роналду и Джорджина Родригес поженились
В "Аэрофлоте" прокомментировали заявление Анастасии Волочковой о недопуске на рейс
Наши публикации
Вопреки злопыхателям и критикам, "Колобок" установил рекорд по сборам уже в день премьеры
Конкуренты по борьбе за думские кресла активно требуют снять "Яблоко" с выборов
Выпускники все чаще стали выбирать для поступления иностранные вузы или российские колледжи
Министр обороны Индии закрыл вопрос о приобретении Су-57: истребитель покупать не планируют
Нетаньяху заявил, что Израиль не соглашался с планом трамповского "Совета мира" по разоружению ХАМАС
ФАС возбудила дело против давно ушедшей из РФ Apple из-за непредустановки RuStore и Max
Операторы перестали пропускать звонки без маркировки, но платить за них все равно приходится
Слухи, скандалы, сплетни
Ольга Бузова стала тетей: у ее сестры родился ребенок
Криштиану Роналду и Джорджина Родригес поженились
В "Аэрофлоте" прокомментировали заявление Анастасии Волочковой о недопуске на рейс
Анастасия Волочкова заявила, что ее не пустили на рейс на Мальдивы
Шоубиз
Ксения Бородина вышла замуж за Николая Сердюкова
Виктория Боня о своем восхождении на Эверест: "Удивило молчание коллег по шоу-бизнесу"
Наука
Вопреки прогнозам скептиков, Россия продолжит участие в работе МКС - пока до 2030 года
«Роскосмос» планирует запуск двух ракет «Союз-5» летом 2027 года
На российском сегменте МКС обнаружили два места утечки воздуха
Ракета компании Безоса взорвалась во время испытаний
Хайтек
В сеть утекли 16 млрд паролей от аккаунтов Apple, Google и других сервисов
Разработчики ПО для российской ОС «Аврора» подали заявление о банкротстве
В ФСБ рекомендовали откаться от использования российского браузера "Спутник"
Ъ: В российских кнопочных телефонах обнаружили уязвимость, которая позволяет управлять телефоном посторонним
Туризм
Власти Черногории объявили о введении виз для граждан России и ряда других стран с 1 ноября
Китай продлил безвизовый режим для граждан России до конца 2027 года
Словакия остановила выдачу шенгенских виз туристам из России: а кто вообще дает?
Венгрия приостановила прием заявлений на визы в Казани, Самаре и Уфе
Спорт
Зинедин Зидан стал главным тренером сборной Франции по футболу
Глава FIDE Дворкович временно покинул должность из-за санкций ЕС
Девять стран призвали лишить МОК финансирования ЕС из-за допуска россиян, но они очевидно в меньшинстве
Всероссийская федерация легкой атлетики оспорила в CAS продление отстранения
FIFA обсудит допуск российских команд на турниры
МОК "приостановил приостановление" участия российских спортсменов в соревнованиях, получив нужные ему гарантии
Вкусный раздел
Юлия Дианова: Не просто завтрак
Дарья Близнюк: «Заготовки от Даши. Вкусно, как ни «крути»!
Анна Аксёнова: Муссовые торты. Легче легкого!
Софи Дюпюи-Голье: Мир хлеба. 100 лучших рецептов домашнего хлеба со всего мира


Ректор МФТИ сообщил об отмене встречи с Дмитрием Муратовым, поскольку возник риск провокаций
Телескоп Hubble запечатлел момент рождения новой звезды
Земля-снежок: ученые рассказали, стоит ли готовиться к новому ледниковому периоду
Ученые выяснили, как возникает сознание в мозге