Wired’in haberine göre,
Ancak kuantum sistemleriyle ilgili tüm soruların kuantum algoritmaları kullanılarak yanıtlanması daha kolay değildir. Bazıları sıradan bilgisayarlarda çalışan klasik algoritmalar için aynı derecede kolayken bazıları hem klasik hem de kuantum algoritmalar için zordur.
Kuantum algoritmalarının ve bunları çalıştırabilen bilgisayarların nerede avantaj sağlayabileceğini anlamak için araştırmacılar genellikle etkileşimli atom dizilerinin temel davranışını yakalayan, spin sistemleri adı verilen matematiksel modelleri analiz ediyor. Daha sonra şunu sorabilirler: Belirli bir sıcaklıkta kendi başına bıraktığınızda bir döndürme sistemi ne yapacak? Termal denge durumu adı verilen yerleştiği durum, diğer özelliklerinin çoğunu belirler, bu nedenle araştırmacılar uzun süredir denge durumlarını bulmak için algoritmalar geliştirmeye çalışıyorlar.
Bu algoritmaların gerçekten kuantum yapısından yararlanıp faydalanmayacağı, söz konusu spin sisteminin sıcaklığına bağlıdır. Çok yüksek sıcaklıklarda bilinen klasik algoritmalar bu işi kolaylıkla yapabilmektedir. Sıcaklık azaldıkça ve kuantum olgusu güçlendikçe sorun daha da zorlaşıyor; bazı sistemlerde kuantum bilgisayarların bile makul bir sürede çözmesi çok zorlaşıyor. Ancak tüm bunların ayrıntıları hala belirsizliğini koruyor.
“Kuantuma ihtiyaç duyduğunuz alana ne zaman gidersiniz ve kuantumun size yardımcı bile olmadığı alana ne zaman gidersiniz?” söz konusu Ewin TangBerkeley’deki Kaliforniya Üniversitesi’nden bir araştırmacı ve yeni sonucun yazarlarından biri. “Çok fazla şey bilinmiyor.”
Şubat ayında Tang ve Moitra, MIT’deki diğer iki bilgisayar bilimciyle birlikte termal denge sorunu hakkında düşünmeye başladılar: Ainesh Bakshi ve Moitra’nın yüksek lisans öğrencisi Allen Liu. 2023’te hepsi işbirliği yaptı çığır açan bir kuantum algoritması Döndürme sistemlerini içeren farklı bir görev için yeni bir meydan okuma arıyorlardı.
Bakshi, “Birlikte çalıştığımızda işler akıp gidiyor” dedi. “Harikaydı.”
2023’teki bu büyük buluştan önce, üç MIT araştırmacısı kuantum algoritmaları üzerinde hiç çalışmamıştı. Geçmişleri, bilgisayar biliminin istatistiksel analiz algoritmalarına odaklanan bir alt alanı olan öğrenme teorisiydi. Ancak her yerdeki hırslı yeni başlayanlar gibi onlar da göreceli saflıklarını bir avantaj, bir sorunu yeni gözlerle görmenin bir yolu olarak gördüler. Moitra, “Güçlü yönlerimizden biri kuantum hakkında fazla bilgi sahibi olmamamızdır” dedi. “Bildiğimiz tek kuantum, Ewin’in bize öğrettiği kuantumdur.”
Ekip, hiç kimse bunu kanıtlayamasa da araştırmacıların hızlı kuantum algoritmalarının var olabileceğinden şüphelendiği nispeten yüksek sıcaklıklara odaklanmaya karar verdi. Çok geçmeden, eski bir tekniği öğrenme teorisinden yeni bir hızlı algoritmaya uyarlamanın bir yolunu buldular. Ancak onlar makalelerini yazarken başka bir ekip ortaya çıktı. benzer sonuç: bir kanıtı umut verici algoritma Bir önceki yıl geliştirilen yüksek sıcaklıklarda iyi çalışacaktı. Toplanmışlardı.
Ani Ölümün Yeniden Doğuşu
İkinci oldukları için biraz hayal kırıklığına uğrayan Tang ve işbirlikçileri mektuplaşmaya başladı. Álvaro AlhambraMadrid’deki Teorik Fizik Enstitüsü’nde fizikçi ve rakip makalenin yazarlarından biri. Bağımsız olarak elde ettikleri sonuçlar arasındaki farkları çözmek istediler. Ancak Alhambra, dört araştırmacının kanıtının ön taslağını okuduğunda, ara bir adımda başka bir şeyi kanıtladıklarını keşfettiğinde şaşırdı: Termal dengedeki herhangi bir spin sisteminde, belirli bir sıcaklığın üzerinde dolaşıklık tamamen ortadan kalkar. Alhambra, “Onlara ‘Ah, bu çok ama çok önemli’ dedim” dedi.