เว็บตรง / บาคาร่าเว็บตรง กลยุทธ์การเพิ่มประสิทธิภาพประตูใหม่สามารถเพิ่มประสิทธิภาพในคอมพิวเตอร์ควอนตัมไอออนที่ติดอยู่

เว็บตรง / บาคาร่าเว็บตรง Ionic line-upความประทับใจของศิลปินเกี่ยวกับคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่ติดอยู่ นักฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัยแมริแลนด์ สหรัฐอเมริกา และบริษัทคำนวณควอนตัมIonQได้ค้นพบวิธีใหม่ในการทำให้การดำเนินการส่วนกลางในการคำนวณควอนตัมมีประสิทธิภาพมากขึ้น ผู้ทำงานร่วมกันได้แสดงให้เห็นว่าพวกเขาสามารถเร่งการทำงานของเกตได้ 

ซึ่งจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของคอมพิวเตอร์ควอนตัมไอออนที่ติดอยู่

หน่วยการสร้างของคอมพิวเตอร์ควอนตัมคือ qubits – บิตควอนตัมที่สามารถซ้อนทับกันของสองสถานะได้ ในงานนี้ นักวิจัยใช้ไอออนเป็นคิวบิต สนามไฟฟ้าที่สั่นอย่างรวดเร็วจะดักจับไอออนในสายโซ่ ทำให้สามารถดำเนินการคำนวณได้โดยการส่องแสงเลเซอร์บนไอออนตั้งแต่หนึ่งตัวขึ้นไป

ประตูพันกันสองคิวบิตการคำนวณเหล่านี้โดยทั่วไปแบ่งออกเป็นสองประเภท: เกทคิวบิตเดียวและเกทสองคิวบิต แม้ว่าเกทแบบ single-qubit จะค่อนข้างง่ายในการดำเนินการและไม่มีความท้าทายที่สำคัญ แต่เกทแบบสองคิวบิตจะต้องใช้เวลาและพลังงานเป็นจำนวนมาก Norbert Linkeเพื่อนร่วมงานของ Joint Quantum Institute (JQI) ของรัฐแมริแลนด์และผู้เขียนร่วมของการศึกษาในปัจจุบันกล่าว ซึ่งส่งผลต่อประสิทธิภาพโดยรวมของคอมพิวเตอร์ควอนตัม “ประสิทธิภาพของเกทสองคิวบิตมักจะจำกัดระบบโดยรวม เนื่องจากต้องใช้เวลาในการสอบเทียบมากที่สุดและทำให้เกิดข้อผิดพลาดมากที่สุด” Linke อธิบาย “การปรับปรุงประตูเหล่านี้จึงเป็นสิ่งสำคัญในการเพิ่มประสิทธิภาพและขยายระบบเหล่านี้ในที่สุด”

ตามหลักการแล้ว การทำงานของเกตจะรวดเร็ว ใช้พลังงานเลเซอร์น้อยที่สุด และปล่อยให้ qubit อยู่ในสถานะที่ต้องการโดยไม่มีข้อผิดพลาด (ความเที่ยงตรงสูงสุด) ในโลกแห่งความเป็นจริง ข้อผิดพลาดในเกทสองคิวบิตมาจากการควบคุมพารามิเตอร์การทดลองที่ไม่สมบูรณ์ เช่น ความถี่ของเลเซอร์และสนามดักจับ เทคนิคทั่วไปในการบรรลุความเที่ยงตรงสูงสุดจึงต้องใช้ความระมัดระวังอย่างยิ่งในการออกแบบสัญญาณควบคุม (นั่นคือลำแสงเลเซอร์) ที่โต้ตอบกับไอออน ขจัดผลกระทบที่ไม่พึงประสงค์ทั้งหมดโดยการปรับพารามิเตอร์ของโปรโตคอลอย่างละเอียด สิ่งนี้จำกัดพื้นที่การออกแบบสำหรับสัญญาณควบคุม

เทเลพอร์ตประตูควอนตัมเชื่อมต่อ qubits อะตอมในสองห้องทดลอง

แนวคิดของทีม IonQ–JQI คือการเสียสละความเที่ยงตรงเพียงเล็กน้อยเพื่อประหยัดพลังงานเลเซอร์จำนวนมาก – ในบางกรณีก็จัดลำดับความสำคัญ Yunseong Namผู้ร่วมเขียน บท หัวหน้า ทฤษฎีควอนตัมที่ IonQ และผู้ช่วยศาสตราจารย์พิเศษจาก University of Maryland อธิบาย “ด้วยวิธีนี้ ในขณะที่เราเสียสละความเที่ยงตรงเพียงเล็กน้อย เราก็สามารถเพิ่มขนาดของพื้นที่การออกแบบได้อย่างมาก ซึ่งสามารถนำไปใช้เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพความต้องการด้านพลังงานได้ดียิ่งขึ้น”

Nam และเพื่อนร่วมงานของเขาใช้โปรโตคอลบนฮาร์ดแวร์ควอนตัมดักจับไอออนที่ตั้งโปรแกรมได้ของ JQI ด้วยห้าคิวบิต เมื่อพวกเขาวัดทั้งกำลังและความเที่ยงตรงของการทำงานของเกต พวกเขาพบว่าพวกเขาสามารถสร้างสถานะที่พัวพันสูงสุดกับวิธีการของพวกเขาได้โดยไม่สูญเสียความเที่ยงตรงที่มีนัยสำคัญ

สรุปเทคนิคตอนนี้ทีมได้ดำเนินการสาธิตการพิสูจน์แนวคิดที่ประสบความสำเร็จแล้ว สมาชิกวางแผนที่จะใช้เกทสองคิวบิตในอัลกอริธึมควอนตัมต่างๆ สิ่งนี้จะช่วยให้พวกเขาตรวจสอบว่าโปรโตคอลที่พัฒนาขึ้นใหม่นำไปสู่การเพิ่มประสิทธิภาพโดยรวมหรือไม่ Linke เสริมว่าพวกเขากำลังสำรวจวิธีที่จะสรุปวิธีการของพวกเขาด้วย “เรากำลังดำเนินการกับแผนอื่นๆ ในการสร้างประตูที่พันกันด้วยพารามิเตอร์ควบคุมที่แตกต่างกัน” เขากล่าว “สิ่งนี้จะให้กลไกประตูควอนตัมที่เหมาะสมที่สุดสำหรับลักษณะเสียงหรือข้อผิดพลาดเฉพาะของอุปกรณ์ต่างๆ”

ต่อไป นักวิจัยได้ทดสอบประสิทธิภาพของแบบจำลอง

ของพวกเขาใน 13 ไฟบ้านจริง ซึ่งดำเนินการในสภาวะควบคุมที่ UL (เดิมคือ Underwriters Laboratories) เมื่อเกิดเพลิงไหม้ในพื้นที่เปิดโล่ง เช่น ห้องครัวและห้องนั่งเล่น ทีมงานของ Cleary พบว่า P-Flash สามารถคาดการณ์วาบไฟตามผิวหนังได้สำเร็จ 30 วินาทีก่อนที่มันจะเกิดขึ้น อย่างไรก็ตาม ระบบมีความแม่นยำน้อยกว่ามากในการทำนายวาบไฟแฟลชในห้องขนาดเล็ก เช่น ห้องนอน

ทีมงานตั้งเป้าที่จะจัดการกับข้อบกพร่องนี้ด้วยการฝึกอบรม P-Flash เพิ่มเติมโดยเน้นที่ห้องขนาดเล็ก หากสามารถปรับปรุง P-Flash ได้ ก็สามารถติดตั้งบนอุปกรณ์พกพาที่สื่อสารกับเซ็นเซอร์ความร้อนผ่านระบบคลาวด์ได้ สิ่งนี้สามารถช่วยนักดับเพลิงในการทำนายเวลาและสถานที่ที่น่าจะเกิด flashover ก่อนถึงที่เกิดเหตุ

หอสังเกตการณ์ LIGO ในสหรัฐอเมริกาและหอดูดาวราศีกันย์ในอิตาลีมองเห็นคลื่นความโน้มถ่วงจากการควบรวมสองหลุมดำกับดาวนิวตรอนที่แยกจากกัน แม้ว่าเครื่องตรวจจับก่อนหน้านี้จะพบคำแนะนำของการควบรวมที่คล้ายกัน แต่สิ่งเหล่านี้เป็นเหตุการณ์ที่ได้รับการยืนยันครั้งแรกในประเภทนี้ ตรวจพบสัญญาณหนึ่งในวันที่ 5 มกราคม 2020 และอีกสัญญาณหนึ่งถูกตรวจพบในอีกไม่ถึงสองสัปดาห์ต่อมาในวันที่ 15 มกราคม

LIGO–Virgo ตรวจพบการรวมตัวของหลุมดำคู่หนึ่งและคู่ของดาวนิวตรอน ดังนั้นการสังเกตการณ์เหล่านี้จึงทำให้ชุดของการควบรวมที่เป็นไปได้ของวัตถุเหล่านี้สมบูรณ์ “ในที่สุด เราก็มีปริศนาชิ้นสุดท้าย: หลุมดำที่กลืนดาวนิวตรอนไปทั้งหมด” วิเวียน เรย์มอนด์ สมาชิกทีม LIGO–Virgo จากสถาบันสำรวจแรงโน้มถ่วงของมหาวิทยาลัยคาร์ดิฟฟ์กล่าว “การสังเกตนี้ทำให้ภาพวัตถุที่หนาแน่นที่สุดในจักรวาลและอาหารของพวกมันสมบูรณ์”

คลื่นความโน้มถ่วงเป็นระลอกคลื่นในอวกาศ ซึ่งเป็นเวลาที่เกิดขึ้นเมื่อวัตถุขนาดใหญ่คู่หนึ่ง เช่น หลุมดำและดาวนิวตรอนโคจรรอบกันและกันเป็นเกลียวอย่างรวดเร็วก่อนที่จะรวมเข้าด้วยกัน หอสังเกตการณ์ LIGO และราศีกันย์เป็นอินเตอร์เฟอโรมิเตอร์ขนาดกิโลเมตรที่สามารถวัดการขยายตัวและการหดตัวของเวลาอวกาศที่เล็กจิ๋วซึ่งเกิดขึ้นเมื่อคลื่นความโน้มถ่วงผ่านโลก

เหตุการณ์แรกในสองเหตุการณ์นี้มีชื่อว่า GW200105 และนักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าเหตุการณ์นี้เกี่ยวข้องกับการรวมตัวของหลุมดำมวลสุริยะ 9 ดวงกับดาวนิวตรอนมวล 1.9 ดวง แม้จะมองเห็นได้ในเครื่องตรวจจับ LIGO–Virgo เพียงสองในสามเครื่อง (LIGO Livingston และ Virgo แต่ LIGO Hanford ออฟไลน์อยู่ในขณะนั้น) สัญญาณก็แรงพอที่จะผ่านเกณฑ์การตรวจจับ นักวิทยาศาสตร์คำนวณว่าการควบรวมกิจการเกิดขึ้นห่างออกไปประมาณ 900 ล้านปีแสง เว็บตรง / บาคาร่าเว็บตรง