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
Свинцов объяснил "замедление" Telegram недостаточно быстрым выполнением требований об удалении каналов
Иск ЦБ против Euroclear будут рассматривать тайно - в закрытом режиме
Китай остановил закупки электроэнергии в России из-за резко выросших за последний год цен в РФ
В Госдуму внесли законопроект о медобследовании мигрантов в течение 30 дней после въезда
В Сыктывкаре по делу о пожаре задержан преподаватель Центра профессиональной подготовки МВД
Гуф в суде не признал вину в краже iPhone
Певец Хулио Иглесиас отверг обвинения в домогательствах
Наши публикации
Тестирование входа в школу по биометрии привело пока лишь к очередям
Посольство России на Кипре сообщило о смерти дипломата, полиция - о самоубийстве
Трамп объявил себя президентом Венесуэлы
Трамп: военные корабли России охраняли танкер «Маринера», но ушли после прибытия кораблей США
Оборонный бюджет США за ближайшие два года вырастет почти вдвое - до безумных $1,5 трлн
Свадьбы и разводы - 2025: кто женился, а кто не сумел сохранить брак?
Помпезность пафоса трагедии
Слухи, скандалы, сплетни
Певец Хулио Иглесиас отверг обвинения в домогательствах
Владимир Кехман покидает должность художественного руководителя Михайловского театра
Гуф в суде не признал вину в краже iPhone
Ушел из жизни ректор Школы-студии МХАТ Игорь Золотовицкий
Шоубиз
Ксения Бородина вышла замуж за Николая Сердюкова
Виктория Боня о своем восхождении на Эверест: "Удивило молчание коллег по шоу-бизнесу"
Наука
Экипаж Crew-11 досрочно вернулся на Землю из-за болезни одного из участников миссии
Миссию Crew-11 вернут с МКС на Землю раньше срока из-за проблем со здоровьем одного из астронавтов
Первый запуск ракеты-носителя «Союз-5» перенесли
Первая коммерческая ракета Южной Кореи разбилась при запуске
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
Россияне смогут въехать в Иорданию без визы с 13 декабря
АТОР опровергла информацию об «урезании» Италией шенгенских виз для россиян
В Европе готовятся запустить новую систему пограничного контроля - контроль за пребыванием ужесточится
Песков: В Кремле не видят новизны в заявлениях Трампа
Спорт
Экс-футболист ЦСКА Лайонел Адамс скончался в возрасте 31 года
Бразильский игрок мини-футбольной команды «Норникель» Алекс Фелипе умер в аэропорту Ухты
Олег Дерипаска избран на пост президента Федерации хоккея с мячом России
Олег Малышев покинул пост гендиректора "Спартака"
Станислав Черчесов стал главным тренером грозненского «Ахмата»
Дегтяреву неловко называться президентом и он просит себя переименовать
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