นักวิจัยบริสตอลพัฒนาอัลกอริทึมเพื่อกำหนดระบบควอนตัม

อัปเดต: 3 พฤษภาคม 2021

ในฐานะที่เป็นแบบจำลองของแฮมิลตันสนับสนุนการศึกษาและวิเคราะห์กระบวนการทางกายภาพและทางเคมีจึงเป็นเช่นนั้น นักวิจัยบริสตอลพัฒนาอัลกอริทึมเพื่อกำหนดระบบควอนตัมจำเป็นอย่างยิ่งที่พวกเขาจะต้องซื่อสัตย์ต่อระบบที่พวกเขาเป็นตัวแทน 'นักวิจัยกล่าว' อย่างไรก็ตามการกำหนดและทดสอบผู้สมัคร Hamiltonians สำหรับระบบควอนตัมจากข้อมูลการทดลองเป็นเรื่องยากเพราะไม่มีใครสังเกตได้โดยตรงว่ามีปฏิสัมพันธ์ใดบ้าง

'ที่นี่เราเสนอและสาธิตโปรโตคอลอัตโนมัติเพื่อเอาชนะความท้าทายนี้โดยการออกแบบตัวแทนที่ใช้ประโยชน์จากการเรียนรู้ของเครื่องที่ไม่ได้รับการดูแล ก่อนอื่นเราจะแสดงความสามารถของแนวทางของเราในการอนุมานแฮมิลตันที่ถูกต้องเมื่อศึกษาการตั้งค่าศูนย์ว่างไนโตรเจน ในการจำลองเบื้องต้นจะทราบรูปแบบที่แน่นอนและสรุปได้อย่างถูกต้องโดยมีอัตราความสำเร็จสูงถึง 59% '

'เมื่อใช้ข้อมูลทดลอง 74% ของอินสแตนซ์โปรโตคอลจะดึงข้อมูลแบบจำลองที่คิดว่าเป็นไปได้ ระบบมัลติสปินจำลองที่มีพื้นที่ 1010 นอกจากนี้ยังมีการตรวจสอบโมเดลที่เป็นไปได้โดยการรวมอัลกอริทึมทางพันธุกรรมในโปรโตคอลของเราซึ่งระบุรูปแบบเป้าหมายใน 85% ของอินสแตนซ์ '

'การพัฒนาตัวแทนอัตโนมัติที่สามารถกำหนดและทดสอบการสร้างแบบจำลองสมมติฐานจากสมมติฐานก่อนหน้านี้ที่ จำกัด แสดงให้เห็นถึงขั้นตอนพื้นฐานในการกำหนดลักษณะเฉพาะของระบบควอนตัมขนาดใหญ่'

อัลกอริทึมสามารถใช้เพื่อช่วยในการกำหนดลักษณะอัตโนมัติของอุปกรณ์ใหม่เช่นเซ็นเซอร์ควอนตัม

“ การรวมพลังของซูเปอร์คอมพิวเตอร์ในปัจจุบันเข้ากับการเรียนรู้ของเครื่องทำให้เราสามารถค้นพบโครงสร้างในระบบควอนตัมได้โดยอัตโนมัติ เมื่อคอมพิวเตอร์ / เครื่องจำลองควอนตัมใหม่พร้อมใช้งานอัลกอริทึมจะน่าตื่นเต้นมากขึ้น: ขั้นแรกสามารถช่วยในการตรวจสอบประสิทธิภาพของอุปกรณ์เองจากนั้นใช้ประโยชน์จากอุปกรณ์เหล่านั้นเพื่อทำความเข้าใจระบบที่ใหญ่ขึ้นเรื่อย ๆ ” Brian Flynn นักวิจัยกล่าว