Учёные из Сингапура и Австралии создали фотонный квантово-информационный процессор, который способен формировать одновременно шестнадцать возможных будущих ситуаций.
Группа учёных из Наньянгского технологического университета и Университета Гриффита разработала модель квантового прибора, создающего все варианты будущего одновременно в состоянии квантовой суперпозиции. опубликовано в статье журнала Nature Communications.
Доцент Майл Гу из NTU, руководивший разработкой квантового алгоритма для прототипа, поясняет: «Размышляя о будущем, мы сталкиваемся с огромным множеством возможностей. Количество этих возможностей растет в геометрической прогрессии по мере продвижения вперед во времени. Например, если у нас есть всего две возможности выбора каждую минуту, то менее чем через полчаса будет уже 14 миллионов возможных вариантов будущего. Менее чем за день число вариантов превысит количество атомов во Вселенной».
Учёные сделали вывод, что квантовый компьютер способен исследовать всё. возможныеВозможные будущие находятся в состоянии квантовой суперпозиции, как кошка Шрёдингера, которая одновременно жива и мёртва.
Для реализации схемы ученые объединились с экспериментальной группой Университета Гриффита под руководством профессора Джеффа Прайда. Вместе они разработали фотонный квантово-информационный процессор, где потенциальные варианты будущего представлены расположением фотонов. Затем продемонстрировали, что квантовое устройство находилось в состоянии суперпозиции множественных возможных будущих, определенных вероятностью их реализации.
«Создание этого устройства вдохновил нобелевский лауреат Ричард Фейнман, — говорит доктор Джейн Томпсон из сингапурской команды. — Когда Фейнман изучал квантовую физику, понял, что при движении частицы из точки А в точку Б она необязательно следует единственному пути. Напротив, одновременно проходит все возможные пути, соединяющие точки. Наша работа» расширяетЭтот феномен применяется для моделирования вероятных будущих событий.
Устройство показало, что наклон к определённому выбору сейчас может влиять на будущее.
«Наше приготовление — синтез квантовой суперпозиции всех возможных будущих для каждого направления, — говорит член экспериментальной команды Фарзат Гафари. — Сравнивая эти суперпозиции, можно полностью избежать рассмотрения каждого возможного будущего по отдельности. Кроме того, множество современных алгоритмов искусственного интеллекта учатся наблюдением за тем, как небольшие изменения в их поведении приводят к разным результатам в будущем, так что наши методики могут помочь количественно усиленному ИИ учиться результату своих действий более эффективно».
Специалисты отмечают, что, хотя текущий прототип моделирует максимум 16 будущих ситуаций одновременно, используемый в нём квантовый алгоритм может. масштабировать безгранично.
«Это делает эту область такой захватывающей, — говорит Прайд. — Похоже на классические компьютеры 1960-х годов. Как немногие могли представить широкий спектр применений классических компьютеров тех лет, мы до сих пор не совсем понимаем, на что способны квантовые компьютеры. Каждое открытие нового способа применения даёт новый толчок их технологическому развитию».