Kvantinis šuolis: mokslininkai sutrumpino užduoties laiką nuo 20 milijonų metų iki 15 minučių

Kvantinė technologija žada tikrą proveržį įvairiose srityse, o naujausias eksperimentas tik dar kartą patvirtino šios technologijos galimybes. Atliekant inžinierinę užduotį, mokslininkams pavyko įspūdingai sutrumpinti jos atlikimo laiką.

Naujos galimybės

Danijos technikos universiteto mokslininkai žymi reikšmingą pokytį tyrėjų supratime apie skaičiavimus. Sudėtingą problemą, kurią klasikiniai kompiuteriai išspręstų per 20 mln. metų, mokslininkai atliko vos per 15 minučių.

Šis proveržis įmanomas tik dėl kvantinės mechanikos galios. Tyrėjai įrodė, kad „susieta šviesa“ gali milžinišku koeficientu sumažinti matavimų, reikalingų sudėtingos ir triukšmingos kvantinės sistemos elgsenai ištirti, skaičių.

„Žinojimas, kad toks pranašumas įmanomas naudojant paprastą optinę konfigūraciją, turėtų padėti kitiems ieškoti sričių, kuriose šis metodas atsipirktų, pavyzdžiui, jutiklių ir mašininio mokymosi“, – sako tyrėjai.

Eksperimentas atliktas universiteto rūsyje, kurio metu sukurta sistema, kurioje du susieti šviesos spinduliai leidžia atlikti tikslesnius matavimus net naudojant paprastą įrangą.

Problemas išsprendė

Tyrimo centre atsidūrė problema, kuri pasitaiko daugelyje mokslo ir inžinerijos sričių – kai norima suprasti ar apibūdinti fizinę sistemą, pavyzdžiui, įrenginį, yra atliekami pakartotiniai matavimai ir jų pagrindu, pavyzdžiui, nustatomas „triukšmo pėdsakas“.

Kvantiniuose įrenginiuose yra kiek kitaip. Čia „triukšmas“ yra neatskiriama matavimų dalis, o kuo sudėtingesnė sistema, tuo daugiau reikia eksperimentų ją suprasti. Mokslininkai ieškodami efektyvesnių sprendimų, panaudojo kvantinį reiškinį, vadinamą susietumu, pasitelkiant šviesą.

„Sukūrėme procesą, kurį galėjome valdyti ir uždavėme paprastą klausimą: ar susietumas sumažina matavimų, reikalingų tokiai sistemai išmokti, skaičių? Ir atsakymas yra „taip“, labai. Savo sistemos elgseną išmokome per 15 minučių, o panašus klasikinis metodas užtruktų apie 20 milijonų metų“, – komentuoja tyrime dalyvavęs Ulrikas Lundas Andersenas.

Nepaisant to, kad šis eksperimentas išties reikšmingas, mokslininkai teigia, kad faktas kol kas yra tik vienas – kvantinių technologijų potencialas milžiniškas, bet jos dar nepranoksta klasikinių kompiuterių. Kol kas tyrėjai atrado tik kvantinės mechanikos sistemą, kuri gali padaryti tai, ko jokia klasikinė sistema niekada negalės.

Kvantines technologijas inžinieriai nuolatos tobulina ir atlieka įvairiausius eksperimentus. Jau surastas sprendimas, kuris padėtų atsisakyti galingų lustų ir kvantinius kompiuterius sukurti greičiau, o ji jau buvo išbandyta ir realioje finansų rinkoje.