Mühendisler Kuantum Avantajını Gösteriyor.Arizona Üniversitesi Mühendislik Fakültesi ve James C. Wyant Optik Bilimler Koleji’ndeki araştırmacılar, kaynaklarının sadece uzak geleceğin hayalleri olmadığını deneysel olarak gösteriyorlar – bugünün teknolojisini geliştirebilirler.
Mühendisler Kuantum Avantajını Gösteriyor.Hesaplama ve kuantum algılama, klasik muadillerinden çok daha güçlü olma potansiyeline sahiptir.
Tamamen gerçekleştirilmiş bir bilgisayarın, klasik bir bilgisayarın binlerce yıl alacak denklemleri çözmesi sadece saniyeler sürmüyor, aynı zamanda biyomedikal görüntülemeden otonom sürüşe kadar uzanan alanlarda hesaplanamaz etkileri olabilir.
Mühendisler Kuantum Avantajını Gösteriyor
Ancak, teknoloji henüz tam olarak orada değil.
Aslında, teknolojilerinin geniş kapsamlı etkisi hakkında yaygın teorilere rağmen, çok az araştırmacı, şu anda mevcut olan teknolojiyi kullanarak, kuantum yöntemlerinin klasik muadillerine göre bir avantajı olduğunu gösterebildi.
Mühendisler Kuantum Avantajını Gösteriyor.1 Haziran 2021’de Physical Review X dergisinde yayınlanan bir makalede, Arizona Üniversitesi araştırmacıları deneysel olarak kuantumun klasik bilgi işlem sistemlerine göre bir avantajı olduğunu gösteriyor.
Arizona’nın baş araştırmacısı, malzeme bilimi ve mühendisliği yardımcı doçenti Zheshen Zhang, avantajı göstermek, toplumda uzun zamandır aranan bir hedeftir ve çok az deney bunu gösterebildi” dedi.
Quantum Information and Materials Group ve makalenin yazarlarından biri. “Gerçek dünyadaki uygulamalara fayda sağlamak için zaten var olan teknolojiden nasıl yararlanabileceğimizi göstermeye çalışıyoruz.”
Mühendisler Kuantum Avantajını Gösteriyor
Kuantum Nasıl (ve Ne Zaman) Çalışır?
Hesaplama ve diğer kuantum süreçleri, kübit adı verilen küçük, güçlü bilgi birimlerine dayanır. Bugün kullandığımız klasik bilgisayarlar, 0’lar veya 1’ler olarak var olan bit adı verilen bilgi birimleriyle çalışır, ancak kübitler aynı anda her iki durumda da var olabilir.
California Institute of Technology’den ünlü bir fizikçi olan John Preskill’in “gürültülü orta ölçekli kuantum” veya NISQ olarak adlandırdığı bir çağda.
Bundan daha fazlası ve gürültü, kullanışlılığı bastırır ve her şeyin çökmesine neden olur. Pratik olarak faydalı uygulamalarını gerçekleştirmek için 10.000 ila birkaç milyon kübitin gerekli olacağına yaygın olarak inanılmaktadır.
Birkaç yıl içinde çocuklar yetişkin olduklarında ve ihtiyaçları olan şeyleri satın aldıklarında harika olacak. Ancak o zamana kadar sistemin kullanışlılığı sınırlıdır. Benzer şekilde, araştırmacılar gürültü seviyelerini azaltabilen hata düzeltme alanını geliştirene kadar,hesaplamaları küçük bir ölçekle sınırlıdır.
Mühendisler Kuantum Avantajını Gösteriyor
Dolaşma Avantajları
Spesifik olarak, radyo frekansı sinyallerinin ortalama genliğini ve açısını sınıflandırmak için üç sensör kullandı.
Sensörler, birbirleriyle bilgi paylaşmalarına olanak tanıyan ve iki büyük fayda sağlayan, dolaşıklık adı verilen başka bir kaynağıyla donatıldı: Birincisi, sensörlerin hassasiyetini artırır ve hataları azaltır. İkincisi, dolaşık oldukları için, sensörler bir sistemin belirli parçaları hakkında veri toplamak yerine genel özellikleri değerlendirir. Bu, yalnızca ikili yanıta ihtiyaç duyan uygulamalar için kullanışlıdır;
örneğin, tıbbi görüntülemede, araştırmacıların bir doku örneğindeki kanserli olmayan her bir hücre hakkında bilgi sahibi olmaları gerekmez – sadece kanserli bir hücre olup olmadığı. Aynı konsept, içme suyundaki tehlikeli kimyasalların tespiti için de geçerlidir.
Arizona Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Zhuang, elektrik ve bilgisayar mühendisliği yardımcı doçenti Bilgi Teorisi Grubu’nun baş araştırmacısı. “Teoride, örneğin kendi kendini süren arabalar için lidar (Işık Algılama ve Menzil) gibi uygulamaları düşünebilirsiniz.”
Mühendisler KuantumAvantajını Gösteriyor
Qubit Sınıflandırıcılar
NISQ döneminde klasik işlemenin bir karışımını kullanan mevcut uygulamalar vardır, ancak bunlar kuantum alanında dönüştürülmesi ve sınıflandırılması gereken önceden var olan klasik veri kümelerine dayanır.
Kuantum Avantajını Gösteriyor.Ekip, ilk etapta kendi verilerini toplamak için sensörleri kullanarak etiketleme sürecini farklı bir açıdan ele alıyor. Bu daha çok, fotoğrafları çekilirken “köpek” veya “kedi” olarak etiketleyen özel bir kuantum kamera kullanmak gibidir.
Zhuang, “Birçok algoritma, bir bilgisayar diskinde depolanan verileri dikkate alır ve ardından bunu zaman ve çaba gerektiren bir sisteme dönüştürür.” Dedi.
“Sistemimiz, gerçek zamanlı olarak meydana gelen fiziksel süreçleri değerlendirerek farklı bir problem üzerinde çalışıyor.”
Ekip,kuantum hesaplamanın kesiştiği noktada çalışmalarının gelecekteki uygulamaları için heyecanlı.
Zhang, “Hem hesaplama, hem kuantum makine öğrenimi hem de kuantum sensörleri için yeni bir paradigma olduğunu düşünüyoruz, çünkü tüm bu farklı alanları birbirine bağlamak için gerçekten bir köprü oluşturuyor” dedi.
DİĞER YAZILARIMIZ:
