คอมพิวเตอร์ควอนตัมมักถูกกล่าวถึงว่าเป็นเทคโนโลยีแห่งอนาคต แต่มีอุปกรณ์มากมายอยู่แล้ว เนื่องจากไม่มีความเห็นเป็นเอกฉันท์เกี่ยวกับการออกแบบคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่เป็นสากลเพียงเครื่องเดียว การกำหนดการใช้งานที่ดีที่สุดสำหรับอุปกรณ์แต่ละเครื่องที่มีอยู่อาจเป็นเรื่องที่น่ากังวล เมื่อเร็ว ๆ นี้ นักวิจัยในออสเตรียได้เริ่มตอบคำถามดังกล่าวโดยเสนอวิธีใหม่ในการใช้อัลกอริธึมการปรับ
ให้เหมาะสม
เชิงควอนตัมโดยใช้อะตอมที่เย็นจัด งานเชิงทฤษฎีของพวกเขาสามารถชี้ให้เห็นถึงวิธีการที่มีประสิทธิภาพในการใช้จุดแข็งของอุปกรณ์การคำนวณควอนตัมที่มีอยู่เพื่อจัดการกับปัญหาในทางปฏิบัติในด้านลอจิสติกส์ ภาคพลังงาน และการเงินในอนาคตอันใกล้นี้ งานของ มุ่งเน้นที่อัลกอริธึม
การปรับให้เหมาะสมเชิงควอนตัม (QAOA) ซึ่งจำลองการเพิ่มประสิทธิภาพใหม่ในแง่ของการลดพลังงานของระบบทางกายภาพของอะตอม ตัวอย่างเช่น แทนที่จะพยายามหาวิธีที่ดีที่สุดในการปรับสมดุลของโครงข่ายไฟฟ้า นักฟิสิกส์สามารถจัดการกับปัญหาที่เทียบเท่ากันในการกำหนดพลังงานต่ำสุด
ที่สันนิษฐานโดยระบบของอะตอมบางระบบที่ทั้งหมดมีปฏิสัมพันธ์ซึ่งกันและกัน ที่นี่ รายละเอียดของปัญหาดั้งเดิมจะถูกเข้ารหัสเป็นการโต้ตอบระหว่างอะตอมที่เฉพาะเจาะจง นักฟิสิกส์ และผู้ร่วมเขียนรายงานที่อธิบายถึงการศึกษาใหม่อธิบายว่า การควบคุมอันตรกิริยาเหล่านั้น ซึ่งมักจะเป็นระหว่าง
อะตอมที่อยู่ห่างไกลกันนั้นเป็นความท้าทายในการทดลองครั้งใหญ่สำหรับแนวทางนี้ “ในการนำปัญหาการปรับให้เหมาะสมมาใช้กับอุปกรณ์จำลองควอนตัม เราจะต้องสร้างการโต้ตอบเหล่านี้ ซึ่งแทบจะเป็นไปไม่ได้เลย” เขากล่าว “แรงจูงใจดั้งเดิมในการทำงานของเราคือลดทุกอย่างลงเหลือปฏิสัมพันธ์
ในท้องถิ่น นี่เป็นการเปิดโอกาสมากมายเหลือเฟือ”แผนที่คณิตศาสตร์ โครงร่างใหม่ที่เสนอโดย Lechner และเพื่อนร่วมงานอาศัยแผนที่ทางคณิตศาสตร์ที่แปลขั้นตอนการเพิ่มประสิทธิภาพไปยังการทดลองในลักษณะที่ต้องการการสอบเทียบที่แน่นอนของการโต้ตอบระหว่างอะตอมใกล้เคียงเท่านั้น
ในการศึกษา
ของพวกเขา พวกเขาสร้างแบบจำลองว่าสิ่งนี้สามารถนำไปใช้ในระบบของอะตอมที่เป็นกลางทางไฟฟ้าซึ่งติดอยู่ในแหนบออปติก (ยึดด้วยลำแสงเลเซอร์) และอะตอม ซึ่งมีพลังมากกว่าและมีขนาดใหญ่กว่าอะตอมอื่นๆ การตั้งค่าห้องปฏิบัติการดังกล่าวพร้อมใช้งานในมหาวิทยาลัยวิจัยหลายแห่งของโลก
และแม้แต่บริษัทสตาร์ทอัพเชิงพาณิชย์บางแห่ง“มีการปะทุของแพลตฟอร์มที่ใช้อะตอม สำหรับการคำนวณควอนตัมในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา”นักฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัยอัมสเตอร์ดัมในเนเธอร์แลนด์กล่าว ซึ่งไม่ได้เป็นส่วนหนึ่งของการศึกษากล่าว ปากคีบแบบใช้แสงช่วยให้นักฟิสิกส์สร้างการจัดเรียงอะตอม
ในอวกาศได้ตามอำเภอใจ เขาอธิบาย และมีขั้นตอนการทดลองมาตรฐานสำหรับควบคุมอันตรกิริยาที่รุนแรงระหว่างอะตอมของ ในแบบจำลองของทีม Innsbruck นั้น เลเซอร์พัลส์ที่กินเวลาน้อยกว่าหนึ่งไมโครวินาทีจะถูกใช้เพื่อตั้งค่าปฏิสัมพันธ์ระหว่างสี่ควอนตัมบิต (qubits) ที่ทำจากอะตอมเหล่านี้
ผู้เขียนนำของหนังสือพิมพ์อธิบาย เนื่องจากการจำลองเชิงตัวเลขสามารถจัดการกับคิวบิตจำนวนน้อยได้ 20 เมื่อเทียบกับไม่กี่ร้อย ผลลัพธ์ที่คาดหวังในปัจจุบันจึงเชิญชวนให้มีการสำรวจเพิ่มเติมในห้องปฏิบัติการพร้อมกัน กล่าวว่าความเรียบง่ายของการทดลองนี้เป็นจุดขายที่สำคัญสำหรับการปฏิบัติจริง
ของข้อเสนอ
อุปกรณ์ควอนตัมที่มีอยู่สามารถทำสิ่งที่เราไม่สามารถคำนวณได้ด้วยคอมพิวเตอร์แบบดั้งเดิม คำถามคือเราสามารถควบคุมพลังการคำนวณนี้ซึ่งดูเหมือนจะอยู่ที่นั่นได้เท่านั้น” กล่าว “บางทีการทำโจทย์ปัญหาทางคอมพิวเตอร์โดยพลการอาจเป็นเรื่องเล็กน้อย ดังนั้นตอนนี้เรากำลังดูว่าเราสามารถจับคู่ปัญหา
กับฮาร์ดแวร์ควอนตัมที่มีอยู่ได้หรือไม่” การทดลองในปัจจุบันจำนวนมากที่เกี่ยวข้องกับอะตอมของ อาจไม่ต้องการการเปลี่ยนแปลงอย่างรุนแรงในเครื่องมือที่ใช้อยู่แล้ว เขากล่าวเสริมกล่าวว่านักวิทยาศาสตร์จากห้องทดลองทางวิชาการและเชิงพาณิชย์ได้ติดต่อกับทีมของเขาตั้งแต่การตีพิมพ์ผลการศึกษา
สิ่งนี้ได้กระตุ้นให้ทีมพยายามสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ต่อไปเพื่อให้ข้อเสนอของพวกเขามีประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้น “เราไม่ได้แค่รอให้การทดลองต่างๆ ดีขึ้น” มอร์ริสและเพื่อนร่วมงานใช้อุปกรณ์ตรวจจับที่เรียกว่าท่อดริฟท์ ซึ่งแต่ละชิ้นบรรจุก๊าซและสายไฟที่มีประจุบวกซึ่งไหลไปตามความยาว
ของท่อ มิวออนที่ผ่านไปจะทำให้ก๊าซแตกตัวเป็นไอออนเมื่อมันตัดผ่านท่อ ปลดปล่อยอิเล็กตรอนที่ลงทะเบียนสัญญาณที่จุดนั้นตามเส้นลวด โดยการจัดเรียงชั้นของท่อที่อยู่ติดกันเป็นมุมฉากกับอีกชั้นหนึ่ง ทำให้สามารถแมปชุดของจุดตามเส้นทางการเคลื่อนที่ของมิวออนแต่ละอันได้ ดังนั้นจำเป็นต้องมีเลเยอร์
ตั้งฉากอย่างน้อยสองชุดที่ด้านใดด้านหนึ่งของวัตถุเพื่อวางแผนเวกเตอร์ขาเข้าและขาออกของมิวออน
นักวิจัยของ ได้สาธิตเทคนิคนี้เป็นครั้งแรกโดยการถ่ายภาพกระบอกสูบทังสเตนอย่างง่าย จากนั้นพวกเขาก็พัฒนาเครื่องตรวจจับที่ออกแบบมาเพื่อเปิดเผยวัสดุนิวเคลียร์ที่ซ่อนอยู่ในสินค้าในรถบรรทุก
และตู้คอนเทนเนอร์ หลังจากได้รับเงินทุนสำหรับสิ่งนี้หลังจากการโจมตี ของผู้ก่อการร้ายในนิวยอร์กในปี 2544 พวกเขาได้สร้างอุปกรณ์ต้นแบบสำหรับบริษัทในแคลิฟอร์เนียที่ชื่อว่ามอร์ริสกล่าวว่า บริษัทได้เริ่มขายเครื่องตรวจจับในสหรัฐอเมริกาและต่างประเทศตั้งแต่นั้นเป็นต้นมา
มอร์ริส เดอแรม และเพื่อนร่วมงานหันมาสนใจเชื้อเพลิงใช้แล้ว พัฒนาอุปกรณ์ติดตามมิวออน 2 ชิ้น แต่ละชิ้นประกอบด้วย 24 ชั้นพร้อมท่อดริฟต์ยาว 1.2 ม. 24 ท่อในแต่ละชั้น ในการทดสอบอุปกรณ์เหล่านี้ พวกเขาย้ายอุปกรณ์เหล่านี้ไปทางเหนือไปยังห้องปฏิบัติการแห่งชาติไอดาโฮและวางอุปกรณ์เหล่านี้ไว้ข้างใดข้างหนึ่งของถังเก็บแห้งที่นำออกมาจากเครื่องปฏิกรณ์เวสติ้งเฮาส์ในทศวรรษ 1980
credit: coachwalletoutletonlinejp.com tnnikefrance.com SakiMono-BlogParts.com syazwansarawak.com paulojorgeoliveira.com NewenglandBloggersMedia.com FemmePorteFeuille.com mugikichi.com gallerynightclublv.com TweePlebLog.com
