В кинематографичния свят на The Wandering Earth II, супер-интелигентният AI „MOSS“ навигира с лекота в невъзможните сложности на вселената. Въпреки че все още не живеем в научно-фантастичен епос, екип от изследователи от Института по физика на Китайската академия на науките и Пекинския университет ни приближи една стъпка по-близо до това ниво на контрол.
Чрез използването на усъвършенстван 78-кубитов квантов процесор, наречен „Zhuangzi 2.0“, екипът успешно е овладял „ритъма“ на квантовите системи – постижение, което дълго време остава извън обсега на най-мощните класически суперкомпютри в света. Техните открития бяха публикувани в списание Nature в сряда.
Ядрото на тяхното откритие се крие във феномен, известен като „претермализация“. За да разберете това, представете си нагряване на блок лед. Ледът не се превръща веднага във вода, но се задържа при 0 C въпреки постоянната топлина, тъй като енергията разрушава молекулярните връзки. Квантовите системи показват подобно „плато“. Когато са бомбардирани с външна енергия, кубитите не се срутват веднага в хаос. Вместо това те навлизат в кратка, стабилна фаза, наречена претермализация, където информацията се запазва и системата остава подредена.
Откриването на „квантовото плато“ е от решаващо значение за учените, тъй като най-големият враг на квантовите изчисления е „топлината“ – процесът, при който кубитите губят своята деликатна информация и се дезорганизират.
Чрез прилагане на специфична техника, наречена Random Multipolar Driving, изследователите се научиха как да регулират „ритъма“ и модела на енергийните импулси, изпратени в чипа, за да удължат или съкратят стабилната фаза – подобно на сглобяването на сложен пъзел, чиито части продължават да се разпадат, където претермализацията действа като временен щит, а техниката осигурява контролируем прозорец за завършване на изчисленията, преди да рухне в хаос.
Значението на този експеримент се простира далеч отвъд лабораторията. Въпреки че 78 кубита може да изглеждат малки в сравнение с милионите бита в смартфон, сложността на техните взаимодействия е толкова голяма, че класическите компютри не могат точно да ги проследят. Тъй като квантовите битове се заплитат, математическите изисквания за симулация нарастват експоненциално, като в крайна сметка се натъкват на стена, която дори най-добрите базирани на силиций чипове не могат да изкачат.
Фан Хенг, съответен автор на изследването и изследовател в Института по физика, подчерта доброто представяне на чипа „Zhuangzi 2.0“ по време на експеримента. Като квантова система, чипът естествено управлява тези задачи, позволявайки на учените да наблюдават сложна динамика в реално време.
„Постигането на такъв значителен пробив не може да зависи единствено от подреждането на повече битове; това изисква систематично изследване през целия процес и съвместни усилия, интегриращи експерименти, числени симулации и теоретичен анализ“, каза той, добавяйки, че това включва използване на иновативни схеми, разработване на специфични техники и използване на подходящи чипове.
Нашия източник е Българо-Китайска Търговско-промишлена палaта