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

Büyük bir atılım! 2048 kubit bilgisayar ilk kez topolojik faz geçişini simüle ediyor

Xinzhiyuan Raporu

Kuantum bilgisayarların ana uygulamalarından biri, doğal kuantum fenomenini simüle etmektir.Yakın zamanda yayınlanan bir çalışmada, Kanada'daki D-Wave Systems'den araştırmacılar bunun nasıl yapılacağını gösterdi.

Simüle ettikleri fenomen, ince filmlerin süper iletkenliği ve süperakışkanlığı ile ilgili topolojik faz geçişlerini içerir. Buna Kosterlitz-Thouless faz geçişi deniyor ve Brown Üniversitesi'nden keşfeden Michael Kosterlitz ve Washington Üniversitesi'nden David Thouless, 2016 Nobel Fizik Ödülü'nü ortaklaşa kazandı.

22 Ağustos'ta D-Wave Systems, Nature dergisinde bir dönüm noktası çalışması yayınladı, 2048 kübitlik bir tavlama kuantum bilgisayarı kullanılarak gösterilen topolojik faz geçişi . Bu tür karmaşık malzeme kuantum simülasyonu, zaman alan ve pahalı fiziksel araştırma ve geliştirmeyi azaltmada önemli bir adımdır.

Bu resmin alt kısmı, resmin üst kısmında tasvir edilen kuantum manyetik sistemin davranışını simüle etmek için kullanılan 2048-kübit D-Wave 2000Q işlemcisidir. (Yoluyla: D-Wave Sistemleri)

Makalenin başlığı "1.800 kubitlik programlanabilir bir kafeste topolojik olayların gözlemlenmesi" (1.800 kubitlik programlanabilir bir kafeste topolojik olayların gözlemlenmesi).

29 yazarlı makaleler

Bu çalışma, bu alanda önemli bir ilerlemeye işaret ediyor ve bir kez daha kanıtlıyor: Tamamen programlanabilir D-Wave kuantum bilgisayarı, büyük ölçekte kuantum sistemlerinin doğru bir simülatörü olarak kullanılabilir. .

Bu araştırmada kullanılan yöntemin yeni materyallerin geliştirilmesinde geniş kapsamlı bir etkisi olabilir ve Richard Feynman'ın bir kuantum simülatörüne ilişkin orijinal vizyonunu yerine getirdi.

Bu yeni araştırma, D-Wave in Science tarafından Temmuz ayında yayınlanan ve kuantum spin cam simülasyonlarında farklı bir faz geçişi türünü gösteren başka bir makaleyi takip ediyor. Bu iki makale birlikte, D-Wave'in kuantum bilgisayarının malzeme kuantum simülasyonunda esneklik ve çok yönlülüğün yanı sıra optimizasyon ve makine öğrenimi gibi diğer görevlerdeki iyi performansına sahip olduğunu göstermektedir.

Nobel Fizik Ödülü'nün keşfini simüle eden Feynmanın fikrinden türetilmiştir

1982'de Richard Feynman (Richard Feynman), Programlanabilir kuantum bilgisayar, karmaşık sistemlerin kuantum fiziğini simüle eder Düşünceler. Son 35 yılda, doğayı simüle etmek için kuantum mekaniğini kullanma potansiyeli, kuantum hesaplamanın gelişimini teşvik etti.

Şimdi, D-Wave Systems ve Vector Institute'dan araştırmacılar, tamamen programlanabilir D-Wave 2000Q tavlama kuantum bilgisayarında gösterdiler. Topolojik faz geçişinin simülasyonu Bu, 2016 Nobel Fizik Ödülü'nün temasıdır.

Bu fenomen " Kosterlitz-Thouless (KT) faz geçişi "J. Michael Kosterlitz ve David Thouless'a 2016 Nobel Fizik Ödülü'nü kazandıran bu keşiftir. Bu faz değişikliği, ince filmlerdeki süperiletkenliği ve süperakışkanlığı anlamak için çok önemlidir ve BoseEinstein gibi garip fiziksel sistemlerde gözlemlendi.

Kuantum mıknatısların programlanabilir simülasyonu. (A) 2048-qubit D-Wave 2000Q işlemci, üçgen kafes (c) için geliştirilen teorik çerçeveyi kullanarak kare sekizgen kafes (b) üzerindeki kuantum manyetik sistemi simüle etmek için kullanılır.

D-Wave araştırmacıları, kuantum topolojik olaylarını kanıtlamak için D-Wave 2000Q sistemini iki boyutlu yapay bir spin kafesi oluşturacak şekilde programlıyor. Kuantum etkisi yoksa simülasyon sisteminde gözlemlenen topolojik özellikler var olamaz, bu da teorik tahminlerle çok tutarlıdır.

Önceki çalışmalar, Kosterlitz-Thouless faz geçişini modellemek için daha geleneksel simülasyon yöntemlerini kullandı. Bu sefer D-Wave, klasik simülasyonlarla tutarlı sonuçlar elde etmek için tamamen programlanabilir bir 2048-kübit tavlama kuantum bilgisayarı kullanıyor.

D-Wave'in 2000Q bilgisayar kullanımı Süper iletken kuantum girişim cihazı Akı kübitleri veya SQUID, entegre devreler halinde yapılır. Belirli bir 1 veya 0 değerini temsil eden klasik bitlerin aksine, kübitler hesaplama işlemi sırasında hem 0 hem de 1'i temsil edebilir.

Topolojik faz geçişine yakın sıranın simülasyonu.

Doğru simülasyon 1800 kübit içerir

D-Wave işlemcisi ile geleneksel simülasyon arasındaki nicel tutarlılık, kuantum simülasyonunun sonuçlarını doğrular. Sistemin simetrisi onu son derece hassas kılar Hassas simülasyon, kuantum simülasyonunda spin etkileşiminin yüksek doğruluk kontrolü ve programlanabilirliğinde bir atılımı temsil eden 1800 kübit içerir.

Bu tür bir simülasyon ve en son D-Wave işlemcisinin 3D kafes simülasyonu, önceki çalışmaların kuantum hesaplama alanında kanıtladığının çok ötesinde, belirli bir karmaşıklık ve programlanabilirlik derecesini gösteriyor.

Uzun yıllardır araştırmacılar, D-Wave'in bilgisayarının gerçekten kuantum etkilerine sahip olup olmadığını tartışıyorlar. Bu iki çalışma ayrıca D-Wave'in bilgisayarının kuantum etkilerine sahip olduğunu doğruladı.

Nature'ın makalesinin ana odak noktası olan D-Wave'den Andrew King, "Bu iki çalışma, tamamen farklı iki kuantum simülasyonunun yeteneklerini kanıtladı ... Bu, D-Wave kuantum bilgisayarlarının programlanabilir ve esnek olduğunu gösteriyor" dedi. Yazar. "Bu programlanabilirlik ve esneklik, ilk olarak Richard Feynman tarafından tasarlanan kuantum simülatörünün iki temel unsurudur."

2016 Nobel Ödülü sahibi Dr. J. Michael Kosterlitz şunları söyledi: "Bu makale, fiziksel sistem simülasyonu alanında bir atılımı temsil ediyor, aksi takdirde kanıtlamak temelde imkansız olurdu."

Dedi ki: "Bu test beklenen sonuçların çoğunu üretti. Bu inanılmaz bir başarı. Bu bize umut veriyor. Gelecekteki kuantum simülatörleri, daha karmaşık ve anlaşılması zor sistemleri keşfedebilecek , Böylece insanlar simülasyon sonuçlarına fiziksel sistemin bir modeli olarak niceliksel ayrıntılarda güvenebilirler. Gelecekte bu simülasyon yönteminin uygulamasını görmek için sabırsızlanıyorum. "

D-Wave Baş Bilimcisi Dr. Mohammad Amin: "Bu çalışma, kuantum hesaplama alanında bir kilometre taşını temsil ediyor: İlk defa gerçek manyetik malzemelerle doğrulanmadan önce, maddenin teorik olarak tahmin edilen durumu kuantum simülasyonunda gerçekleştirildi. "

"Bu, laboratuvarda üretilmeden önce malzeme özelliklerinin incelenmesini sağlayan kuantum simülasyonu hedefine ulaşmaya yönelik önemli bir adımdır. Bu işlem günümüzde çok pahalı ve zaman alıcıdır."

D-Wave Systems, Amazon'un kurucusu Jeff Bezos, Goldman Sachs ve In-Q-Tel'in risk sermayesi fonu da dahil olmak üzere birçok tanınmış yatırımcıdan 200 milyon dolardan fazla fon çekti. Lockheed Martin, Google, Ulusal Havacılık ve Uzay Dairesi (NASA), Los Alamos Ulusal Laboratuvarı ve Oak Ridge Ulusal Laboratuvarı, D-Wave müşterileri.

Kağıt adresi:

https://www.nature.com/articles/s41586-018-0410-x

Referans bağlantısı:

https://www.dwavesys.com/press-releases/d-wave-breakthrough-demonstrates-first-large-scale-quantum-simulation-topological

Xinzhiyuan AI WORLD 2018 Geri Sayım 26 gün

Biletler satışta!

Xinzhiyuan, AI WORLD 2018 konferansını 20 Eylül'de Pekin'deki Ulusal Kongre Merkezi'nde gerçekleştirecek ve makine öğrenimi vaftiz babası, CMU profesörü Tom Mitchell, Mikes Tekmark, Zhou Zhihua, Tao Dacheng, Chen Yiran ve diğer AI liderlerini makine zekasına dikkat etmeye davet edecek. Ve insan kaderi.

Konferans resmi web sitesi: