g u t x .com.tr İpek yolu - Çin'i anlamaya götürürüm

Ağır keşif! Kuantum mekaniği ilkesine dayanan arama algoritması, klasik yöntemden çok daha üstündür.

Dünya, biyolojik hücresel ağlardan teknik olarak karmaşık ağlara kadar karmaşık ağlardan yoksun değildir. Bu ağlar aynı zamanda hemen hemen tüm bilimsel alanlardaki çeşitli uygulamaların temelini oluşturur.Bu ağları analiz etmek ve işletmek için özel "arama" algoritmalarına ihtiyaç vardır. Bununla birlikte, geleneksel arama algoritmaları yavaştır ve büyük ağlarla uğraşırken uzun bir hesaplama süresi gerektirir. Şimdi, kuantum mekaniği ilkelerine dayanan arama algoritmalarının klasik yöntemlerden çok daha üstün olduğu bulundu. Böyle bir örnek, belirli bir N-site grafiğindeki belirli noktaları veya "köşeleri" bulmak için kullanılabilen "kuantum yürüyüşü" algoritmasıdır.

Kuantum yürüyüş yöntemi sadece bitişik köşelerden geçmez, ancak hedefi bulmak için gereken adımları büyük ölçüde azaltan kuantum mekaniği teorisine dayalı olasılık tahminini kullanır. Bunu başarmak için, bir noktadan diğerine geçmeden önce, kuantum sistem temsilindeki olasılık değerini ayarlamak için "oracle call" adlı bir işlemin tekrarlanması gerekir. Temel bir sorun, Oracle çağrıları için optimum hesaplama süresi ile ağ yapısı arasındaki ilişkiyi anlamaktır, çünkü standart şekiller ve nesneler için bu ilişki iyi anlaşılmıştır, ancak karmaşık ağlar için bu ilişki hala belirsizdir.

"Physics Review A" dergisinde yayınlanan yeni bir çalışmada, Profesör Tetsuro Hii liderliğindeki Tokyo Bilim Üniversitesi'nden bir bilim insanı ekibi, bu ağların inceliklerini daha derinlemesine inceledi ve daha verimli geliştirmek için çok çalıştı. Kuantum algoritması. World Wide Web ve sosyal / biyolojik ağlar gibi birçok gerçek dünya sistemi karmaşık yapılar sergiler. Bu ağ sistemlerinin potansiyelini tam olarak keşfetmek için, verimli bir arama algoritması geliştirmek çok önemlidir. İlk olarak, bilim adamları ağın "fraktal özelliklerini" incelediler (grafikler, genel şekillerinin geometrik özelliklerini sonsuz bir şekilde kopyalıyor gibi görünüyor).

Araştırmacılar, "Sierpinski aralayıcıları", "Sierpinski dört yüzlüler" ve "Sierpinski halıları" gibi bazı temel fraktal kafeslere (fraktal ağlara sahip yapılar) odaklandılar ve kuantum yürüyüşü aramasında (ağ Düğüm) ve en uygun hesaplama süresi. Bu amaçla, araştırmacılar 1 milyondan fazla köşede sayısal simülasyonlar gerçekleştirdiler ve sonuçların bu ilişkiyi açıklamak için bir matematik yasası veya "orantılılık yasası" öneren önceki çalışmalarla tutarlı olup olmadığını kontrol ettiler. Araştırmacılar, bazı fraktal kafeslerin ölçeklendirme yasalarının spektral boyutlarına göre değiştiğini buldular, bu da diğer kafeslerle ilgili önceki tahminleri doğruluyor.

Şaşırtıcı bir şekilde, başka bir fraktal kafes tipinin ölçeklendirme yasasının, kendi iç özelliklerinin kombinasyonuna bağlı olduğunu bulmuşlardır; bu, optimum çağrı sayısı hakkındaki önceki tahminin doğru olabileceğini bir kez daha göstermektedir. Gerçekten de, fraktal ızgaradaki kuantum uzay araştırmasının, fraktal geometrik özellik niceliklerinin kombinasyonu ile beklenmedik bir şekilde kısıtlandığı bir gerçek olabilir. Çağrı sayısının ölçeklendirme yasasının neden böyle bir kombinasyonla verildiği hala açık bir sorudur. Bu anlayışla, araştırma ekibi yeni bir oran hipotezi bile önerdi.

Bu hipotez, ağın farklı fraktal geometrisini daha derinlemesine anlamak için öncekinden biraz farklıdır. Araştırma ekibi, bu keşifle kuantum aramanın, özellikle optik kafesler gibi fiziksel sistemler üzerinde kuantum yürüyüşü deneyinin daha kolay yapılacağını umuyor. Kuantum algoritmalarının fraktal kafesler üzerindeki geniş uygulanabilirliği, bu araştırmanın önemini vurgulamaktadır. Heyecan verici keşifleri nedeniyle, araştırmacılar araştırmalarının fraktal geometride karmaşık ağlar, matematik ve kuantum mekaniğinin disiplinler arası araştırmasını daha da teşvik edeceğini umuyorlar.