Peneliti Bristol mengembangkan algoritma untuk merumuskan sistem kuantum

'Seperti model Hamiltonian yang mendukung studi dan analisis proses fisik dan kimia, memang demikian Sangat penting bahwa mereka setia pada sistem yang mereka wakili, 'kata para peneliti,' namun, merumuskan dan menguji kandidat Hamiltonian untuk sistem kuantum dari data eksperimental itu sulit, karena seseorang tidak dapat secara langsung mengamati interaksi mana yang ada. '

Di sini kami mengusulkan dan mendemonstrasikan protokol otomatis untuk mengatasi tantangan ini dengan merancang agen yang mengeksploitasi pembelajaran mesin tanpa pengawasan. Kami pertama kali menunjukkan kemampuan pendekatan kami untuk menyimpulkan Hamiltonian yang benar saat mempelajari penyiapan pusat kekosongan nitrogen. Dalam simulasi pendahuluan, model yang tepat diketahui dan disimpulkan dengan benar dengan tingkat keberhasilan hingga 59%. '

'Saat menggunakan data eksperimental, 74% dari contoh protokol mengambil model yang dianggap masuk akal. Sistem multi-putaran simulasi, dicirikan oleh spasi 10¹⁰ model yang mungkin, juga diselidiki dengan memasukkan algoritma genetika dalam protokol kami, yang mengidentifikasi model target dalam 85% contoh. '

'Perkembangan agen otomatis, yang mampu merumuskan dan menguji hipotesis pemodelan dari asumsi sebelumnya yang terbatas, merupakan langkah fundamental menuju karakterisasi sistem kuantum besar.'

Algoritme tersebut dapat digunakan untuk membantu karakterisasi otomatis perangkat baru, seperti sensor kuantum.

“Menggabungkan kekuatan superkomputer masa kini dengan pembelajaran mesin, kami dapat secara otomatis menemukan struktur dalam sistem kuantum. Saat komputer / simulator kuantum baru tersedia, algoritme menjadi lebih menarik: pertama dapat membantu memverifikasi kinerja perangkat itu sendiri, kemudian memanfaatkan perangkat tersebut untuk memahami sistem yang semakin besar, ”kata peneliti Brian Flynn.