Real Time Web Analytics رم کوانتومی : مدلسازی بزرگترین سوالات با کوچکترین ذرات! | دیپ لوک

رم کوانتومی : مدلسازی بزرگترین سوالات با کوچکترین ذرات!

0

وقتی حرف از رخدادهای پر نوسانی مانند بازار سهام یا پیش بینی آب و هوا می‌شود، مکانیک کوانتومی، احتمالا آخرین چیزی است که به ذهن خطور می‌کند؛ اما به‌تازگی دانشمندانی از دانشگاه‌های استرالیا و سنگاپور، ثابت کرده‌اند مکانیک کوانتومی می‌تواند نتایج درست و غیرمنتظره‌ای را در مورد این فرآیندهای پیچیده‌ی ماکروسکوپی به‌دست دهد. آنها معتقدند چنین فرآیندهایی را می‌توان با استفاده از یک رم کوانتومی که از حافظه‌های مورد نیاز برای شبیه‌سازی‌های سنتی، بسیار کوچکتر است، انجام داد. مقاله‌ی آنها دو روز پیش در ژورنال Science Advances منتشر شد.

استیون هاوکینگ، قرن ۲۱ را به دلیل مسائل پیچیده‌ی امروزی مانند درک تغییرات آب و هوایی یا طراحی سیستم‌هایی شامل شبکه‌های عظیم از اجزای برهمکنش‌کننده، “قرن پیچیدگی” نامید. شبیه‌سازی چنین شبکه‌هایی به دلیل ذخیره حجم عظیمی از داده‌ها، فوق‌العاده چالش‌برانگیز است. حالا دانشمندان در پژوهش جدیدشان، روشی را ارائه دادند که از نظریه کوانتومی نشات می‌گیرد. در این روش، داده‌ها در یک سیستم کوانتومی مانند حالت‌های کوانتومی نور، رمزگذاری می‌شوند.

حتما جمله مشهور اینشتین را به یاد دارید که “خداوند تاس نمی‌اندازد”. این جمله نشان می‌دهد وی با این ایده که ذرات کوانتومی دارای یک تصادف یاعدم قطعیت درونی هستند، بشدت مخالف بود؛ اما مطالعات نظری نشان داد که این تصادف درونی، بخشی است که برای کاهش هزینه مدلسازی آمارهای به طور جزیی تصادفی، لازم است.

همانطور که می‌دانید کیوبیت ها یا همان بیت‌های کوانتومی، برخلاف بیت‌های معمولی و به لطف برهم نهی کوانتومی، می‌توانند دارای دو مقدار همزمان صفر و یک باشند. این ویژگی به کامپیوترهای کوانتومی اجازه می‌دهد تا حالت‌های شبیه‌سازی شده و بسیار متفاوت سیستم را، با استفاده از حافظه‌ای کمتر نسبت به کامپیوترهای کلاسیکی، ذخیره کنند. در این پژوهش، دانشمندان یک شبیه‌ساز کوانتومی را با استفاده از فوتونی ساختند که با یک فوتون دیگر، برهمکنش می‌کند.

آنها حافظه موردنیاز برای این شبیه‌ساز را اندازه‌گیری کرده و آن را با حافظه موردنیاز برای یک کامپیوتر کلاسیکی،‌ مقایسه کردند. داده‌ها نشان داد که سیستم کوانتومی می‌تواند این کار را با اطلاعات ذخیره‌شده کمتر نسبت به کامپیوتر کلاسیکی، حدود ۲۰ مرتبه بهینه‌تر، انجام دهد. این سیستم، بسیار کوچک بود، اما به لحاظ نظری، بهینه‌سازی‌های بزرگتر خود را در سیستم‌های بزرگتر و پیچیده‌تر نشان خواهند داد. در واقع، یکی از اهداف این پژوهش، توسعه‌ی آن برای مسائل بسیار پیچیده‌تر است.

دانلود مقاله اصلی به صورت PDF

زاده‌ی اردیبهشت ۶۹ و دانشجوی دکترای شیمی کوانتوم محاسباتی در دانشگاه شهید بهشتی است.او علاقمند به دنیای کوانتوم و تکنولوژی بوده و علاوه بر سردبیری دیپ لوک، به طراحی وب و نویسندگی در گجت نیوز و ماهنامه جی اس ام مشغول است.

ارسال نظر

*