Mile Gu가 새 컴퓨터를 부팅하면 미래를 볼 수 있습니다. 최소한 16 가지 버전이 동시에 가능합니다.
싱가포르 난양 기술 대학교 물리학과 조교수는 양자 컴퓨팅 분야에서 일하고있다. 이 과학 분야는 우주의 가장 작은 입자를 지배하는 이상한 법칙을 사용하여 컴퓨터가 더 효율적으로 계산하도록 도와줍니다.
비트 (0 또는 1의 이진수)로 정보를 저장하는 기존 컴퓨터와 달리 양자 컴퓨터는 정보를 양자 비트 또는 큐 비트로 코딩합니다. 양자 역학의 기묘한 법칙으로 인해이 아 원자 입자는 동시에 두 가지 상태의 중첩에 존재할 수 있습니다.
슈뢰딩거의 가상 고양이가 누군가가 상자를 열 때까지 동시에 죽고 살아남은 것처럼, 중첩 된 큐비 트는 측정 될 때까지 0과 1이 될 수 있습니다. 여러 개의 서로 다른 결과를 단일 큐 비트에 저장하면 특히 복잡한 예측을 할 때 기존 컴퓨터에 비해 많은 메모리를 절약 할 수 있습니다.
4 월 9 일 Nature Communications 저널에 발표 된 연구에서 Gu와 그의 동료들은 16 개의 서로 다른 미래의 결과를 예측할 수있는 새로운 양자 시뮬레이터를 사용하여이 아이디어를 시연했다. 양자 중첩. 이러한 가능한 미래는 단일 광자 (광의 양자 입자)로 인코딩되어 여러 센서를 통과하면서 여러 경로를 동시에 아래로 이동했습니다. 그런 다음 연구원들은 한 단계 더 나아가 두 광자를 나란히 발사하고 각 광자의 잠재적 미래가 약간 다른 조건에서 어떻게 변화했는지 추적했습니다.
"이것은 '어벤져 스 : 인피니티 워'영화에서 닥터 스트레인지 (St 닥터 스트레인지)와 비슷하다"고 라이브 과학은 말했다. 그 영화에서 절정의 전투가 벌어지기 전에, 클레어 런트 의사는 영웅들이 큰 악당을 물리 칠 미래를 찾기를 기대하면서 1400 만 개의 다른 미래를보기 위해 시간을 내다 봅니다. "그는 이렇게 작은 가능성으로 결정을 바꾸면 미래는 얼마나 변할까?"라고 말하기 위해 이러한 모든 가능성을 종합적으로 계산합니다. 이것이 시뮬레이션이 진행하는 방향입니다. "
양자 동전 뒤집기
연구원들은 교란 동전이라는 고전 모델을 사용하여 양자 예측 엔진을 테스트했습니다.
구는“상자가 있고 그 안에는 하나의 동전이 있다고 상상해보십시오. "프로세스의 각 단계에서 누군가가 상자를 약간 흔들어 동전이 약간 뒤집힐 가능성이 있습니다."
결과가 항상 머리 나 꼬리가 될 확률이 동일한 전통적인 동전 던지기와 달리, 교란 된 동전 던지기의 결과는 동전이 이전 단계에서 있었던 상태에 따라 다릅니다. 예를 들어, 상자의 세 번째 흔들림 중에 동전이 머리에서 꼬리로 뒤집 히면 네 번째 흔들림은 꼬리로 남을 것입니다.
연구원들은 두 가지 버전의 코인 실험을 수행했는데, 하나는 상자가 조금 더 강하게 흔들리고 다른 하나는 약한 흔들림이 있습니다. 각 실험에서 상자는 4 번 흔들리면서 16 가지 가능한 머리와 꼬리 조합을 제공했습니다. 네 번째 단계에 이어 팀은 단일 광자에서 16 개의 모든 결과의 중첩을 인코딩하여 상자가 흔들리는 강도에 따라 가능한 모든 결과의 확률을 동시에 보여줍니다.
마지막으로, 팀은 강하게 흔들린 동전과 약하게 흔들린 동전의 중첩을 결합하여 가능한 미래에 대한 하나의 마스터 맵을 만들었습니다.
구 교수는“이는 우리가 각 단계에서 박스를 얼마나 세게 흔드는가에 따라 미래가 얼마나 빠르게 변화했는지를 보여 주었다”고 말했다.
지금은 컴퓨팅 파워에 대한 제약으로 팀의 시뮬레이터는 한 번에 16 개의 가능한 미래 만 볼 수 있습니다. 그러나 언젠가 양자 컴퓨터가 더 크고 강력하고 평범 해짐에 따라 이와 같은 시뮬레이터는 한 번에 무한히 많은 미래를 볼 수 있도록 확장 될 수 있다고 Gu는 말했다. 이것은 일기 예보 나 주식 시장에보다 많은 정보를 투자하는 데 도움이 될 수 있습니다. 기계 학습을 향상시키는 데 도움이 될 수도 있습니다. 이는 인공 지능 교육 자체가 더 나은 예측을하도록하는 것입니다.
Gu는 또한 이것은 "매우 탐구 적"이며 모든 양자 시뮬레이터의 응용을 파악하기 위해서는 많은 실험이 필요하다고 덧붙였다. 아아,이 천박한 컴퓨터의 운명은 미스터리로 남아있는 미래입니다.
