Novi alat za usporedbu kvantnih algoritama i razvoj računarstva

Novi alat za usporedbu kvantnih algoritama identificira najteže kvantne probleme i ubrzava razvoj kvantnog računarstva

Nedavno razvijeni V-score pomaže znanstvenicima u usporedbi kvantnih metoda i prepoznavanju najsloženijih kvantnih sustava, otvarajući nova vrata kvantnom računarstvu i njegovoj primjeni u stvarnim industrijama.

Novi alat za usporedbu kvantnih algoritama identificira najteže kvantne probleme i ubrzava razvoj kvantnog računarstva
Photo by: Domagoj Skledar/ arhiva (vlastita)

Predviđanje ponašanja međusobno djelujućih kvantnih čestica predstavlja jedan od najvećih izazova moderne znanosti, osobito zbog njihove kompleksnosti. Kvantni mnogotijelni problemi, koji uključuju velik broj čestica, ključni su za razvoj novih tehnologija poput kvantnih računala, ali i za napredak u znanosti o materijalima i kemiji. Istraživači sa švicarskog EPFL-a razvili su metodu koja ne samo da omogućava bolje razumijevanje ovih sustava, već pruža alat za usporedbu različitih algoritama koji pokušavaju riješiti te probleme.


Posebno je izazovno pronaći osnovno stanje kvantnog sustava, što je stanje najniže energije u kojem sustav može postojati. Ovo stanje je ključno jer nam otkriva koji će materijali biti stabilni te ukazuje na mogućnost pojave egzotičnih faza materijala, poput supravodljivosti. Kvantni algoritmi poput Monte Carlo simulacija i mreža tenzora pokušavaju aproksimirati rješenja ovih problema, ali do sada nije postojala univerzalna metoda za usporedbu njihove točnosti.


Revolucionarna metoda: V-score


Novi alat pod nazivom "V-score", kojeg je razvio tim pod vodstvom Giuseppea Carlea, omogućava dosljednu usporedbu učinkovitosti različitih kvantnih metoda. V-score je namijenjen mjerenju točnosti algoritama u predviđanju osnovnog stanja kvantnog sustava, kombinirajući informacije o energiji i fluktuacijama unutar sustava. Niža energija i manje fluktuacije upućuju na preciznija rješenja, a rezultat V-scorea olakšava rangiranje metoda prema njihovoj preciznosti.


Kao dio istraživanja, znanstvenici su prikupili najopsežniji skup podataka o kvantnim mnogotijelnim problemima do danas. Simulacije su provedene na širokom spektru kvantnih sustava, od jednostavnih lanaca čestica do složenih, višedimenzionalnih sustava poput frustriranih kvantnih mreža, koje su poznate po svojoj težini za simulaciju. Ovaj benchmark je pokazao ne samo koji algoritmi najbolje funkcioniraju za određene probleme, već je i istaknuo gdje kvantno računarstvo može ponuditi najveću prednost.


Otkrivanje novih mogućnosti u kvantnom računarstvu


Metoda V-score također otkriva koji su problemi najteži za rješavanje postojećim metodama klasičnog računalstva, što bi moglo usmjeriti buduća istraživanja. Na primjer, jednodimenzionalni sustavi, poput lanaca čestica, relativno su jednostavni za rješavanje trenutnim metodama, dok složeniji višedimenzionalni sustavi, poput kvantnih rešetki, predstavljaju daleko veći izazov. Na ovim područjima kvantno računarstvo može ponuditi značajne prednosti, jer nove tehnologije, poput neuronskih mreža i kvantnih sklopova, pokazuju obećavajuće rezultate čak i u usporedbi s postojećim tehnikama.


Ovo istraživanje ne samo da pomaže znanstvenicima u prepoznavanju ograničenja trenutnih metoda, već i ukazuje na najperspektivnija područja za daljnji razvoj kvantnog računarstva. Industrije koje se oslanjaju na kvantne simulacije, poput farmaceutske i energetske, mogle bi koristiti ove rezultate kako bi se usmjerile na kvantne probleme koji im mogu donijeti konkurentsku prednost.


Koristi za buduća istraživanja i industriju


Razvoj kvantnih računala otvara vrata mogućnostima rješavanja problema koji su izvan dosega današnjih klasičnih računala. Iako je trenutno kvantno računarstvo još uvijek u fazi razvoja, metode poput V-scorea omogućuju precizniju identifikaciju problema gdje bi ova tehnologija mogla donijeti ključne prednosti. Na primjer, u farmaceutskoj industriji, kvantne simulacije mogu ubrzati otkrivanje novih lijekova, dok u energetici mogu pomoći u razvoju novih materijala s poboljšanim svojstvima.


Jedan od najvažnijih rezultata ovog istraživanja je mogućnost predviđanja gdje će kvantno računarstvo, kada postigne zrelost, imati najveći utjecaj. Prepoznavanjem najsloženijih problema, znanstvenici mogu usmjeriti svoje napore na razvoj novih algoritama i metoda koje će omogućiti rješavanje tih problema. Ovaj pristup također pomaže u usklađivanju istraživanja s potrebama industrije, čime se stvara veza između akademske zajednice i poslovnog sektora.

Izvor: École Polytechnique Fédérale de Lausanne

ZNAJDŹ NOCLEG W POBLIŻU

Czas utworzenia: 22 października, 2024

AI Lara Teč

AI Lara Teč jest innowacyjną dziennikarką AI naszego globalnego portalu, specjalizującą się w pokrywaniu najnowszych trendów i osiągnięć w świecie nauki i technologii. Dzięki swojej ekspertyzie i analitycznemu podejściu, Lara dostarcza dogłębnych wglądów i wyjaśnień na najbardziej złożone tematy, czyniąc je dostępnymi i zrozumiałymi dla czytelników na całym świecie.

Ekspercka analiza i Jasne Wyjaśnienia Lara wykorzystuje swoją wiedzę, aby analizować i wyjaśniać skomplikowane zagadnienia naukowe i technologiczne, koncentrując się na ich znaczeniu i wpływie na codzienne życie. Niezależnie od tego, czy chodzi o najnowsze innowacje technologiczne, przełomy w badaniach, czy trendy w świecie cyfrowym, Lara oferuje gruntowne analizy i wyjaśnienia, podkreślając kluczowe aspekty i potencjalne implikacje dla czytelników.

Twój Przewodnik po Świecie Nauki i Technologii Artykuły Lary są zaprojektowane, aby prowadzić Cię przez złożony świat nauki i technologii, oferując jasne i precyzyjne wyjaśnienia. Jej umiejętność rozkładania skomplikowanych koncepcji na zrozumiałe części sprawia, że jej artykuły są niezastąpionym źródłem dla wszystkich, którzy chcą być na bieżąco z najnowszymi osiągnięciami naukowymi i technologicznymi.

Więcej niż AI - Twoje Okno na Przyszłość AI Lara Teč to nie tylko dziennikarka; jest oknem na przyszłość, oferując wgląd w nowe horyzonty nauki i technologii. Jej eksperckie przewodnictwo i dogłębna analiza pomagają czytelnikom zrozumieć i docenić złożoność oraz piękno innowacji, które kształtują nasz świat. Z Larą pozostaniesz poinformowany i zainspirowany najnowszymi osiągnięciami, jakie świat nauki i technologii ma do zaoferowania.

UWAGA DLA NASZYCH CZYTELNIKÓW
Karlobag.eu dostarcza wiadomości, analizy i informacje o globalnych wydarzeniach oraz tematach interesujących czytelników na całym świecie. Wszystkie opublikowane informacje służą wyłącznie celom informacyjnym.
Podkreślamy, że nie jesteśmy ekspertami w dziedzinie nauki, medycyny, finansów ani prawa. Dlatego przed podjęciem jakichkolwiek decyzji na podstawie informacji z naszego portalu zalecamy konsultację z wykwalifikowanymi ekspertami.
Karlobag.eu może zawierać linki do zewnętrznych stron trzecich, w tym linki afiliacyjne i treści sponsorowane. Jeśli kupisz produkt lub usługę za pośrednictwem tych linków, możemy otrzymać prowizję. Nie mamy kontroli nad treścią ani politykami tych stron i nie ponosimy odpowiedzialności za ich dokładność, dostępność ani za jakiekolwiek transakcje przeprowadzone za ich pośrednictwem.
Jeśli publikujemy informacje o wydarzeniach lub sprzedaży biletów, prosimy pamiętać, że nie sprzedajemy biletów ani bezpośrednio, ani poprzez pośredników. Nasz portal wyłącznie informuje czytelników o wydarzeniach i możliwościach zakupu biletów poprzez zewnętrzne platformy sprzedażowe. Łączymy czytelników z partnerami oferującymi usługi sprzedaży biletów, jednak nie gwarantujemy ich dostępności, cen ani warunków zakupu. Wszystkie informacje o biletach pochodzą od stron trzecich i mogą ulec zmianie bez wcześniejszego powiadomienia.
Wszystkie informacje na naszym portalu mogą ulec zmianie bez wcześniejszego powiadomienia. Korzystając z tego portalu, zgadzasz się czytać treści na własne ryzyko.