I computer quantistici sono sorprendentemente casuali, ma questa è una buona cosa

I computer quantistici possono facilmente produrre randismo di quanto già si pensava, una scoperta sorprendente che dimostra che abbiamo ancora molto di più che la fisica quantistica distingue con lo strano calcolo del campo.

La replica è un componente importante di molte funzioni computazionali: la previsione meteorologica, ad esempio, la simulazione del comportamento atmosferico molte volte, viene scelta in modo casuale con una configurazione iniziale leggermente diversa ogni volta. Per i computer quantistici, organizzare i loro bit quantistici in configurazioni casuali per produrre risultati o il qubete è un modo in cui i ricercatori hanno tentato di mostrare benefici quantistici, in cui i computer quantistici possono svolgere attività che sono effettivamente impossibili per le macchine classiche.

Determinare queste configurazioni casuali richiede essenzialmente di rimescolare le quebit e il modo in cui si collegano molte volte, proprio come rimuoverai un mazzo della carta. Ma il modo in cui una scrivania più grande della carta è più incontrollata per fare più rimpasto di una piccola, si pensava che questo processo impiegasse più tempo perché hai aggiunto più qubit al tuo sistema. Poiché la ricerca eccessiva aumenta la possibilità di rovinare il delicato stato quantico del qubete, significava che molte applicazioni utili che dipendevano dal randomismo erano considerate limitate a piccoli computer quantistici.

Ora, Thomas Shoester Il California Institute of Technology e i loro colleghi hanno scoperto che queste sequenze casuali possono essere prodotte con un rimborso basso, che abbiamo pensato, che apre la possibilità di utilizzare sequenze Qbit casualmente sistematiche che erano molto complicate da applicare a grandi computer quantistici in precedenza.

Per dimostrare questo, Shoaster e il suo team hanno immaginato una raccolta di qubete in piccoli blocchi, e quindi hanno dimostrato matematicamente che questi blocchi potevano produrre ciascuna sequenza casuale ciascuno. Quindi, ha dimostrato che questi piccoli blocchi di smettere potrebbero essere “incollati” insieme, creando una versione benestruita del set originale di Qubetes, che non ti aspetteresti necessariamente.

“Questo è molto sorprendente, perché puoi mostrare che elementi simili non sono per generatori di numeri casuali nei sistemi classici”, afferma Shoaster. Ad esempio, sarebbe molto evidente rimodellare un mazzo della carta in blocchi, poiché le carte nel blocco superiore saranno sempre vicino alla parte superiore. Questo non è vero nel caso quantico, poiché il rimpasto quantistico crea un supportatore casuale di tutto il possibile rimpasto.

“Questo è un oggetto molto più complesso di un rimpasto classico. Ad esempio, l’ordine delle migliori carte non è più fisso, poiché siamo un supportatore di molti potenziali ri -ordini, quindi se provo l’approccio classico sopra e misura la posizione della carta superiore dopo il rimpasto, riceverò ogni volta risultati casuali, che non hanno alcuna informazione sul rimpasto.” “Questo è in realtà un fenomeno quantico nuovo ed interno.”

“Questo tipo di comportamento quantico casuale doveva essere estremamente difficile produrre tutti noi, e qui gli autori hanno mostrato che puoi essenzialmente farlo quanto puoi immaginare”, Peter Clays Presso il Max Planck Institute for Physics of Complex Systems in Germania. “È stata una scoperta molto sorprendente.”

“Il circuito quantico casuale ha un eccesso di utilizzo negli algoritmi quantistici come materiale e persino per dimostrare un dominio quantico così chiamato”, Ashley Montanaro Alla Bristol University, in Gran Bretagna. “L’autore identifica già molte applicazioni in informazioni quantistiche e spero di seguire altre persone”. Ad esempio, renderà facile fare il tipo di esperimenti di benefici quantistici che i ricercatori hanno fatto in precedenza, sebbene Montanaro abbia avvertito che non significa che il ritiro dei benefici pratici di tali benefici sia chiuso.