Американські вчені прорвалися крізь шум у квантовій фізиці

Категорії

Світ Економіка Війна Технології Наука Авто Спорт Здоров'я Шоу-Бізнес Пізнавально Політика

Вінницькі Волинські Дніпровські Донецькі Житомирські Закарпатські Запорізькі Івано-Франківські Київські Кропивницькі Кримські Луганські Львівські Миколаївські Одеські Полтавські Рівненські Сумські Тернопільські Харківські Херсонські Хмельницькі Черкаські Чернігівські Чернівецькі

Погода

Київ

вологість:

тиск:

вітер:

Погода на 10 днів від sinoptik.ua

Американські вчені прорвалися крізь шум у квантовій фізиці

06 травня 2025 р. 20:54

06 травня 2025 р. 20:54

Інноваційний метод “надійних неглибоких тіней” трансформує наше розуміння квантових систем завдяки ефективному подоланню перешкод шуму.

Квантові системи надзвичайно чутливі до будь-якого спостереження. Традиційні методи дослідження потребують складного обладнання та багато часу. Звичайні підходи часто спотворюються шумом, що заважає отримати точні результати. Ефективне спостереження за поведінкою квантових частинок стає критично важливим завданням сучасної науки.

Американські дослідники розробили революційний підхід під назвою “надійні неглибокі тіні”. Цей метод дозволяє більш точно вимірювати квантові системи навіть за наявності значних перешкод. Він функціонує подібно до аналізу тіней об’єкта під різними кутами освітлення. Такий підхід значно спрощує розуміння складних квантових процесів.

Принцип роботи квантових тіней

Метод використовує випадкові неглибокі квантові ланцюги для створення різноманітних проекцій системи. “Неглибокі” в цьому контексті означає “прості та короткі квантові операції з меншою ймовірністю накопичення помилок”. Після отримання вимірювань застосовується байєсівський висновок – “статистичний інструмент для формування найкращих припущень на основі зашумлених даних”.

Тестування на обладнанні IBM показало відмінні результати. “У цих експериментах ми показали, що наш надійний протокол неглибокої тіні може ефективно відновлювати незміщені оцінки для широкого спектру спостережуваних невідомих квантових станів навіть у присутності шуму” , – зазначають автори дослідження. Метод демонструє ефективність без необхідності численних повторних вимірювань.

Особливу цінність підхід має для сучасних квантових комп’ютерів. Вони все ще малі за обсягом обчислень і чутливі до шуму. Науковці підкреслюють широкий спектр можливих застосувань. “Ця завадостійкість особливо важлива для багатьох застосувань класичних тіней у квантовому машинному навчанні, квантовій хімії та квантовій фізиці багатьох тіл” , – додають вчені.

Перспективи вдосконалення

Попри значні переваги, метод має певні обмеження. Спроба виправлення шуму за допомогою статистики вносить додаткову невизначеність у кінцеві результати. Однак дослідники оптимістично дивляться на майбутнє технології.

Автори дослідження пропонують подальші вдосконалення статистичних моделей. Поєднання з системою зворотного зв’язку в реальному часі може значно зменшити невизначеність результатів. Такі покращення зроблять метод ще надійнішим інструментом квантових досліджень. Дослідження опубліковане в престижному науковому журналі Nature Communications.

cikavosti.com