คอมพิวเตอร์ค้นหาวิธีแก้ปัญหาที่เป็นไปไม่ได้ตีควอนตัมเทคในเกมของตัวเอง

เมื่อต้นปีนี้การทดลองทำลายความคาดหวังโดยผลักดันขีด จำกัดสิ่งที่เชื่อกันว่าคอมพิวเตอร์คลาสสิกมีความสามารถ เทคโนโลยีไบนารีแบบเก่าไม่เพียง แต่ทำให้ปัญหาถือว่าเป็นเอกลักษณ์ของการประมวลผลควอนตัมเท่านั้น

ขณะนี้นักฟิสิกส์จากศูนย์ฟิสิกส์ควอนตัมของสถาบัน Flatiron Institute ในสหรัฐอเมริกามีคำอธิบายสำหรับความสำเร็จซึ่งจะช่วยกำหนดขอบเขตระหว่างสองวิธีที่แตกต่างกันอย่างรุนแรง

ปัญหาเกี่ยวข้องกับการจำลองพลวัตของสิ่งที่เรียกว่ากฟิลด์ตามขวางคือแบบจำลอง (TFI) ซึ่งอธิบายการจัดตำแหน่งของสถานะการหมุนควอนตัมระหว่างอนุภาคที่แพร่กระจายไปทั่วช่องว่าง

เมื่อพิจารณาถึงลักษณะของปัญหามันถือเป็นเรื่องที่สมบูรณ์แบบในการทดสอบขีด จำกัด ปัจจุบันของคอมพิวเตอร์ควอนตัมซึ่งใช้ประโยชน์จากคณิตศาสตร์ของความน่าจะเป็นที่อยู่เบื้องหลังอนุภาคที่ไม่ได้สังเกตการณ์ที่มีอยู่ในการเบลอที่ไม่แน่นอนของรัฐ

ประสบความสำเร็จเช่นเดียวกับการทดสอบนั้นคือการทดลองติดตามผลได้แสดงให้เห็นว่าคอมพิวเตอร์คลาสสิกสามารถทำได้เช่นกัน

ตามที่ Joseph Tindall ของ Flatiron Institute และแห้ง SELS สิ่งนี้เป็นไปได้เนื่องจากพฤติกรรมเรียกว่าการคุมขังซึ่งสถานะที่มีความเสถียรอย่างมากจะปรากฏในความโกลาหลที่เชื่อมต่อถึงกันของคุณสมบัติอนุภาคที่ไม่แน่นอนทำให้คอมพิวเตอร์คลาสสิกสามารถจำลองได้

"เราไม่ได้แนะนำเทคนิคที่ทันสมัยจริงๆ"บอกว่าTindall "เรานำความคิดมากมายมารวมกันในแบบที่กระชับและสง่างามซึ่งทำให้ปัญหาสามารถแก้ไขได้"

กุญแจสำคัญในการวิจัยคือการระบุการมีอยู่ของการคุมขังในโมเดล TFI และใช้ประโยชน์จากมัน การคุมขังไม่ใช่ปรากฏการณ์ใหม่ แต่ก่อนหน้านี้มันไม่ได้เกี่ยวข้องกับโมเดล

การคุมขังช่วยรักษาอนุภาคในกลุ่มที่เล็กกว่า จำกัด พลังงานที่มีอยู่และวางอุปสรรคให้กับรูปแบบการพัวพันที่สามารถแพร่กระจายในระบบ - การรวมกันของความน่าจะเป็นที่เป็นลักษณะของฟิสิกส์ควอนตัม มันเป็นเพียงเล็กน้อยเพียงแค่ต้องแก้มุมเล็ก ๆ ของจิ๊กซอว์ยักษ์แทนที่จะเป็นปริศนาทั้งหมด

ผ่านชุดของการจำลองและการคำนวณทีมวิจัยสามารถแสดงให้เห็นว่าอัลกอริทึมคอมพิวเตอร์คลาสสิกสามารถอธิบายสิ่งที่เกิดขึ้นในโมเดล TFI ได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้นและแม่นยำกว่า Aจำนวนคอมพิวเตอร์-

"ในระบบนี้แม่เหล็กจะไม่แย่งกันเพียงอย่างเดียว"บอกว่าTindall "พวกเขาจะแกว่งไปรอบ ๆ สถานะเริ่มต้นของพวกเขาแม้ในช่วงเวลาที่ยาวนานมาก"

"มันค่อนข้างน่าสนใจจากมุมมองทางฟิสิกส์เพราะนั่นหมายความว่าระบบยังคงอยู่ในสถานะที่มีโครงสร้างที่เฉพาะเจาะจงมากและไม่ได้เป็นเพียงแค่ความไม่เป็นระเบียบอย่างสมบูรณ์"

ผลการวิจัยกำหนดข้อ จำกัด เกี่ยวกับสิ่งที่คาดหวังศักยภาพของคอมพิวเตอร์ควอนตัม- โดยเฉพาะอย่างยิ่งงานที่พวกเขาอาจสามารถใช้ในระบบคอมพิวเตอร์แบบดั้งเดิมนั้นไม่สามารถทำได้ (ตอนนี้เราสามารถตีงานนี้ได้จากรายการ) อย่างไรก็ตามคำสัญญาจำนวนมากยังคงเป็นที่รู้จักและนักวิทยาศาสตร์ยังคงผลักดันและผลักดันระบบเหล่านี้เพื่อดูว่าอะไรเป็นไปได้

"มีขอบเขตบางอย่างที่แยกสิ่งที่สามารถทำได้ด้วยการคำนวณควอนตัมและสิ่งที่สามารถทำได้ด้วยคอมพิวเตอร์คลาสสิก"บอกว่าTindall

"ในขณะนี้ขอบเขตนั้นเบลออย่างไม่น่าเชื่อฉันคิดว่างานของเราช่วยชี้แจงขอบเขตนั้นอีกเล็กน้อย"

การวิจัยได้รับการตีพิมพ์ในจดหมายทบทวนทางกายภาพ-