Penyelidik Bristol mengembangkan algoritma untuk merumuskan sistem kuantum

"Sebagai model Hamiltonian menyokong kajian dan analisis proses fizikal dan kimia, memang demikian penting bahawa mereka setia pada sistem yang mereka wakili, "kata para penyelidik," bagaimanapun, merumuskan dan menguji calon Hamilton untuk sistem kuantum dari data eksperimen adalah sukar, kerana seseorang tidak dapat melihat secara langsung interaksi mana yang ada. "

'Di sini kami mencadangkan dan menunjukkan protokol automatik untuk mengatasi cabaran ini dengan merancang ejen yang memanfaatkan pembelajaran mesin tanpa pengawasan. Mula-mula kami menunjukkan kemampuan pendekatan kami untuk menyimpulkan Hamiltonian yang betul semasa mempelajari penataan pusat kekosongan nitrogen. Dalam simulasi awal, model yang tepat diketahui dan disimpulkan dengan tepat dengan kadar kejayaan hingga 59%. '

'Ketika menggunakan data eksperimen, 74% contoh protokol mengambil model yang dianggap masuk akal. Sistem multi-putaran yang disimulasikan, dicirikan oleh ruang 10¹⁰ model yang mungkin, juga disiasat dengan memasukkan algoritma genetik dalam protokol kami, yang mengenal pasti model sasaran dalam 85% kejadian. '

'Pengembangan agen automatik, mampu merumuskan dan menguji hipotesis pemodelan dari andaian sebelumnya yang terhad, merupakan langkah mendasar menuju pencirian sistem kuantum besar.'

Algoritma dapat digunakan untuk membantu pencirian peranti baru secara automatik, seperti sensor kuantum.

"Menggabungkan kekuatan superkomputer masa kini dengan pembelajaran mesin, kami dapat secara automatik menemui struktur dalam sistem kuantum. Apabila komputer / simulator kuantum baru tersedia, algoritma menjadi lebih menarik: pertama ia dapat membantu mengesahkan prestasi peranti itu sendiri, kemudian memanfaatkan peranti tersebut untuk memahami sistem yang lebih besar, ”kata penyelidik Brian Flynn.