Các nhà nghiên cứu Bristol phát triển thuật toán để hình thành hệ thống lượng tử

'Vì các mô hình Hamilton làm nền tảng cho việc nghiên cứu và phân tích các quá trình vật lý và hóa học, nó là Các nhà nghiên cứu nói rằng điều cốt yếu là họ trung thành với hệ thống mà họ đại diện, tuy nhiên, việc xây dựng và thử nghiệm các Hamiltonians ứng cử viên cho các hệ thống lượng tử từ dữ liệu thực nghiệm là rất khó, bởi vì người ta không thể quan sát trực tiếp những tương tác nào đang có.

'Ở đây, chúng tôi đề xuất và trình diễn một giao thức tự động để vượt qua thách thức này bằng cách thiết kế một tác nhân khai thác máy học không được giám sát. Trước tiên, chúng tôi cho thấy khả năng của phương pháp tiếp cận của chúng tôi để suy ra Hamilton chính xác khi nghiên cứu thiết lập trung tâm trống nitơ. Trong các mô phỏng sơ bộ, mô hình chính xác được biết đến và được suy ra chính xác với tỷ lệ thành công lên đến 59%. '

'Khi sử dụng dữ liệu thử nghiệm, 74% các trường hợp giao thức truy xuất các mô hình được cho là hợp lý. Hệ thống mô phỏng nhiều vòng quay, được đặc trưng bởi không gian 10¹⁰ các mô hình khả thi, cũng được điều tra bằng cách kết hợp một thuật toán di truyền trong giao thức của chúng tôi, xác định mô hình mục tiêu trong 85% trường hợp. '

'Sự phát triển của các tác nhân tự động, có khả năng xây dựng và thử nghiệm các giả thuyết mô hình hóa từ các giả định hạn chế trước đó, thể hiện một bước cơ bản hướng tới việc mô tả đặc tính của các hệ thống lượng tử lớn.'

Thuật toán có thể được sử dụng để hỗ trợ mô tả đặc tính tự động của các thiết bị mới, chẳng hạn như cảm biến lượng tử.

“Kết hợp sức mạnh của siêu máy tính ngày nay với máy học, chúng tôi có thể tự động khám phá cấu trúc trong các hệ thống lượng tử. Khi máy tính / mô phỏng lượng tử mới xuất hiện, thuật toán trở nên thú vị hơn: đầu tiên nó có thể giúp xác minh hiệu suất của chính thiết bị, sau đó khai thác các thiết bị đó để hiểu các hệ thống ngày càng lớn hơn, ”nhà nghiên cứu Brian Flynn cho biết.