新量子算法模拟高能粒子碰撞过程

美国能源部伯克利国家实验室一个研究组设计了先进的量子算法。并在现有有限规模的量子电脑硬件上成功模拟了“帕顿淋浴”的高能粒子对撞过程。

“帕顿淋浴”物理过程产生复杂的粒子。传统电脑算法无法完全模拟。2月10日发布于《物理评论快报》的研究展示了这套新式的量子算法。

伯克利实验室的物理研究员鲍尔说：“我们实际上展示了可以通过有限的资源。在量子电脑上实现‘帕顿淋浴’过程。一些在传统电脑上无法描述的量子效应。我们可以在量子电脑上模拟。”

量子点电视优缺点

鲍尔介绍说：“量子算法同时计算所有可能的结果。然后选择一种。随着数据量的增大和精确度的提升。我们的理论模型的精确度也要不断增加。到了某个临界点。量子效应的因素变得很重要。”

他们的量子算法考虑了“帕顿淋浴”可能出现的不同的碰撞过程和结果。考虑了包括粒子状态、放射历史、是否出现过辐射、产生的粒子总量等因素。

这份研究使用的是IBM的Q Johannesburg量子芯片。具有20个量子比特。现在的量子电脑硬件都处在雏形的阶段。

鲍尔说。这项研究尝试使用量子电脑模拟复杂的粒子碰撞过程。看起来效果不错。可是。

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“但是在等待量子电脑硬件发展的同时。很重要的是。我们开始思考各种量子算法。为将来的应用做好准备。”鲍尔说。这种量子算法最终将在高能物理研究领域有着广泛的用途。