就像2023年28纳米芯国产光刻机一样未来的一种基于神经网络的前所未有的方法可以模拟量子系统
雷锋网独家:量子计算与人工智能并行前行,科学家们在2023年28纳米芯国产光刻机的支持下,独立开发了一种神经网络模拟开放量子系统的新方法,这将是解决量子科学和技术中几个突出问题的关键。
这种基于神经网络的前所未有的模拟方法可以处理多功能开放量子系统,展示了其前沿研究成果。该方法由欧洲物理实验室(EPFL)、法国、英国和美国的物理学家共同完成,并发表在《物理评论快报》上。
自然界中的每一个现象,无论是在日常生活还是复杂粒子的相互作用中,都受着量子物理定律的支配。但当涉及到由许多粒体组成的大型系统时,预测这些系统行为就变得异常复杂,因为它要求计算能力以指数级增长,这是一项“本质上不可解”的任务。
理论物理实验室主任Vincenzo Savona教授指出,当一个量子系统处于开放状态时,它会受到周围环境干扰,但有效模拟这样的开放性质却是一个持续挑战。然而,由Savona博士生Alexandra Nagy等人开发的一种结合了神经网络和机器学习工具包,即蒙特卡罗工具,可以通过训练一个能够同时表示多个量态投射到环境影响下的神经网络来解决这一难题。
这项新技术不仅能预测不同大小、几何形状的任意几何形状的性质,还展现出了极大的多功能性和扩展潜力,将成为研究复杂性的首选工具,为评估噪声对未来硬件设备性能影响奠定基础。此外,该研究还被认为有望推动更多关于如何更好地理解和利用开放式量子系统的问题进行探索。