Куантним рачунарским кубитама распоређени су у мрежи у илустрацији овог уметника.Кредит: Гетти
Алат вештачке интелигенције (АИ) све више помажу научницима да напишу папире, спроводе књижевне критике и чак и дизајнерски лабораторијски експерименти. Сада истраживачи могу додати оптимизацију квантног рачунања на листу.
Тим је користио АИ модел за израчунавање најбољег начина да се брзо састави мрежу атома који би једног дана могао да послуже као „мозак“ квантног рачунара. Да би се показало колико брзо може да се модел поново пребаци атоми, тим је такође користио систем да би створио сићушну анимацију Сцхродинчара мачке. Рад је пријављен прошле недеље у Физичка ревизија Писма1.
Студијски коаутор Јиан-Веи Пан, физичар на Универзитету науке и технологије Кине у Хефеи, каже да је тим заинтересован да користи АИ да убрза зграду убрзава ове ‘неутралне атомске низове’ након што је један од његових бивших студената добио посао у АИ лабораторији. „АИ за науку се појављује као моћна парадигма за рјешавање сложених научних проблема“, каже он. Један од великих изазова коришћења низова атома за квантно рачунање ради како их преуредити на „ефикасан, брз и скалабилан начин“, каже Пан. АИ је решио тај проблем за тим – и урадио то брзо.
Игра се са атомима
Класични рачунари спроводе операције користећи бинарне цифре или битове, кодиране као 1 или 0. Куантум рачунари користе кубите, који се могу ставити у „суперпозицију“, у којој истовремено постоје две државе – 1 и 0 – истовремено постоје. Прорачуни укључују укидање кубита, што значи да су њихове државе постале повезане.
Гоогле открила како квантни рачунари могу победити данашње најбоље суперкомпјутере
Истраживачи стварају кубите са материјалима као што су суперпроводни кругови, заробљени јони и решетке неутралних атома, који су на релативно дуго време у релативно дуго време. Да бисте атоми користили као кубите, научници их заробљавају ласерском светлошћу, а затим чувају квантне информације на нивоима енергије својих електрона.
Нада је да ако користите довољно атома, квантни рачунар ће једног дана превладати грешке које често кугују ове системе – и на крају изводе прорачуне које нису изведиве за класичне рачунаре.
Пан и његове колеге обучавали су свој АИ модел показујући га како би се разне дистрибуције атома рубидијума могле да се гурају у низу конфигурација мреже користећи различите обрасце ласерског светла. У зависности од почетних локација Атома, модел је затим могао брзо да ради тачан образац светлости потребног за преуређивање у избор 2Д и 3Д облика.
Анимација створена са АИ-вођеним ласерским узорком приказује Сцхродингер-ову мачку (верзија овде успорила фактор 33).КРЕДИТ: Р. ЛИН Ет ал., Пхис. Врт. Летт.
Истраживачи су користили свој модел за састанак низа до 2.024 атома рубидијума у само 60 милисекунди. Супротно томе, још једна група је окупљала око 800 неутралних атома прошле године2али без употребе АИ, било је потребно целокупно друго. За видео снимак Сцхродинчара ЦАТ-а, АИ систем је усмерен ласерским светлошћу како би се померио атоме да би створили жељене обрасце. Атоми су постали видљиви када су емитовали светлост као одговор на ласерске импулсе.
Скалирање
Стварање десног обрасца светлости или холограма, који диктира како договорити неутралне атомске низове обично укључују убрзавање прорачуна налик налозима. „И радећи те прорачуне док правите низове веће и веће може да се заузме поштено време“, каже Марк Саффман, физичар на Универзитету Висцонсин-Мадисон. Зато су многи његови колеге „заиста импресионирани овим послом, као и ја.“
