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
Минобороны РФ подтвердило падение "учебно-боевого" самолета в Московской области
Песков по поводу встречи Лаврова и Рубио: Когда американские переговорщики будут посвободнее, мы продолжим общение
Страны ЕС согласовали 21-й пакет санкций
Дума расширила круг лиц, которые могут заключить контракт с Минобороны, на осужденных по самым тяжелым статьям
Россельхознадзор ограничил ввоз в Россию овощей из Узбекистана
Скончался актер Дмитрий Поднозов
Ираклий Пирцхалава рассказал о расставании с экс-супругой и выказался о заявлениях Екатерины Лукьяновой
Наши публикации
Количество нарушений ПДД в России резко сократилось, сократились и запланированные поступления в бюджет
Захарова назвала "ахинеей" и "иноагентством" сообщения о подготовке к введению выездных виз для россиян
Hürriyet: Турция перепродаст российские С-400 одной из стран Персидского залива
Новый Ил-114-300 сертифицировали, но пока не разрешили летать в жару, холод и вообще в плохую погоду
Казахстан ограничил въезд автомобилей из соседних стран для пресечения вывоза дешевого бензина
МОК "приостановил приостановление" участия российских спортсменов в соревнованиях, получив нужные ему гарантии
Оптимист Геннадий Онищенко обрисовал плюсы от проблем с бензином
Слухи, скандалы, сплетни
Полина Диброва решила подать в суд на Елену Товстик
Михаил Галустян женился на визажистке Лилии Киосе
Скончался актер Дмитрий Поднозов
Ираклий Пирцхалава рассказал о расставании с экс-супругой и выказался о заявлениях Екатерины Лукьяновой
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
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
Испания вслед за Италией увеличила сроки выдачи виз
Спорт
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
Международная шахматная федерация приостановила членство России
Теннисист Александр Зверев выиграл Roland Garros
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