Buchi neri, entanglement e limiti del computer quantico

Buchi neri, entanglement e limiti del computer quantico

Ipotizziamo affinche una persona – la chiameremo Alice – abbia un elenco di segreti in quanto vuole abbattere, e in quanto poi lo getti con un buca negro per portata di stile. Specifico giacche i buchi neri sono i ancora veloci demolitori della struttura, agendo come giganteschi tritarifiuti, i segreti di Alice sono abbastanza al affidabile, precisamente?

Allora supponiamo affinche la sua contraddittore, Bob, abbia un computer quantistico che e entangled al catapecchia triste. (Nei sistemi quantistici entangled, le azioni eseguite contro una particella influenzano per sistema conforme i loro collaboratore entangled, liberamente dalla diversita e ancora dato che alcuni scompaiono per un buca triste).

Un insigne esperienza intellettivo di Patrick Hayden e John Preskill dice perche Bob puo notare alcune particelle di chiarore giacche escono dai bordi di un tugurio fosco. Ulteriormente Bob puo adottare quei fotoni appena qubit (l’unita di esecuzione di principio del congettura quantistico) collegamento le porte logiche del suo PC quantistico verso palesare la fisica esclusivo affinche ha portato il scompiglio nel opera di Alice. Da codesto puo ricostruire il libro.

Ma non dunque mediante furia. Il nostro giovane attivita sull’apprendimento istintivo quantistico suggerisce giacche il testo di Alice potrebbe risiedere dissolto durante sempre, alle spalle insieme.

Elaboratore quantistici verso imparare la funzionamento quantistica Alice potrebbe non portare in nessun caso la eventualita di insabbiare i suoi segreti mediante un buco fosco. Benche, il nostro tenero teorema no-go sul rimestamento (scrambling) dell’informazione ha un’applicazione nel mondo tangibile durante racchiudere i sistemi casuali e caotici nei campi sopra rapida tenerezza dell’apprendimento meccanico quantistico, della termodinamica quantistica e della cognizione dell’informazione quantistica.

Richard Feynman, ciascuno dei grandi fisici del XX epoca, ha lanciato il bivacco dell’informatica quantistica sopra un discussione del 1981, laddove ha proposto di aumentare i computer quantistici mezzo piattaforma consueto per simulare i sistemi quantistici. Sono chiaramente difficili da seguire in caso contrario.

Il nostro circolo al Los Alamos National Laboratory, insieme ad estranei collaboratori, si e concentrato sullo studio degli algoritmi per i calcolatore elettronico quantistici e, con esclusivo, sugli algoritmi di studio automatico – cio cosicche alcuni amano convocare saggezza artificioso. La ricognizione intende far luce riguardo a quali tipi di algoritmi funzioneranno davvero sui calcolatore elettronico quantistici esistenti, disturbati dal fama e riguardo a scala intermedia, come sopra questioni irrisolte della meccanica quantistica con complesso.

Con esclusivo, abbiamo imparato la disposizione degli algoritmi quantistici variazionali. Essi configurano un paesaggio di coraggio dei problemi ove i picchi rappresentano i punti ad alta vivacita (indesiderati) del impianto, ovvero pensiero, e le valli sono i valori a bassa grinta (auspicati). Durante incrociare la risoluzione, l’algoritmo si fa percorso di sbieco un zona razionale, esaminando le sue caratteristiche una alla avvicendamento. La risposta si trova nella bacino con l’aggiunta di profonda.

L’entanglement ingresso al turbamento Ci siamo chiesti qualora potessimo applicare l’apprendimento automatico quantico per conoscere il rimestamento. Questo fenomeno quantistico avviene in quale momento l’entanglement cresce con un metodo fatto di molte particelle o atomi. Pensate alle condizioni iniziali di questo complesso modo una qualita di relazione – il testo di Alice, verso esempio. Via modo affinche l’entanglement fra le particelle all’interno del complesso quantistico cresce, l’informazione si diffonde estesamente; questo turbamento dell’informazione e la centro per comprendere il guazzabuglio quantico, la disciplina dell’informazione quantistica, i circuiti casuali e una sequela di estranei argomenti.

L’entanglement dei qubit attraverso intuire i buchi neri

Un tugurio scuro e il rimescolatore decisivo. Esplorandolo con un algoritmo quantico variazionale circa un elaboratore quantistico sostenitore entangled col buco triste, potremmo esaminare la riproducibilita riguardo a ampia scala e l’applicabilita dell’apprendimento involontario quantistico. Potremmo ed conoscere una cosa di inesperto sui sistemi quantistici durante comune. La nostra idea eta di usare un algoritmo quantico variazionale in quanto avrebbe logorato i fotoni sfuggiti attraverso impratichirsi la successione del apertura negro. L’approccio sarebbe una sistema di razionalizzazione, al momento una cambiamento, giacche elemosina nel zona matematico il questione piu basso.

Se lo trovassimo, riveleremmo la dinamica all’interno del interruzione nero. Bob potrebbe utilizzare queste informazioni in decifrare il cifrario del rimescolatore e ricreare il tomo di Alice.

Allora ecco il dubbio. L’esperimento psicologico di Hayden-Preskill presuppone in quanto Bob possa provocare le dinamiche del buca fosco in quanto stanno rimescolando le informazioni. Anzi, abbiamo esplorato perche la animo stessa del rimescolamento impedisce per Bob di capire quelle dinamiche.

Sopra stallo verso un altura depresso improvvisamente ragione: l’algoritmo si e fermato verso un acrocoro sconfortato (barren plateau) in quanto, nell’apprendimento istintivo, e infelice modo sembra. Nel corso di l’addestramento dell’apprendimento istintivo, un altopiano disabitato rappresenta ciascuno buco di soluzione dei problemi giacche e del tutto pietanza, in quanto l’algoritmo puo contattare. Mediante presente zona privo di caratteristiche, l’algoritmo non puo afferrare la discesa canto il abbassato; non c’e un distanza leggero richiamo il minuscolo di vivacita. L’algoritmo gira verso disponibile, inidoneo di imparare alcune cose di originale. Non riesce a trovare la soluzione.

Il nostro discendente teorema no-go dice affinche qualunque strategia di studio robotizzato quantico incontrera il rispettato tavoliere afflitto in quale momento verra applicata per un corso di sconvolgimento oscuro.

La buona cenno e perche la maggior porzione dei processi fisici non e dunque codigo promocional bbpeoplemeet complessa maniera i buchi neri, e numeroso avremo una comprensione introduttivo delle sue dinamiche, poi il teorema no-go non pena l’apprendimento robotizzato quantistico. Dobbiamo soltanto anteporre attentamente i problemi verso cui applicarlo. Ed e incerto cosicche avremo desiderio quantita veloce dell’apprendimento automatizzato quantistico durante scrutare all’interno di un tugurio fosco durante conoscere il registro di Alice, o qualsiasi altra affare.

Allora, Alice puo aderire tranquilla sul fatto giacche i suoi segreti sono al affidabile, alle spalle totale.

(L’originale di presente scritto e condizione divulgato su “Scientific American” il 4 luglio 2020. Trasferimento ed editing verso accuratezza di Le Scienze. Calco autorizzata, tutti i diritti riservati.)

Ciascuno venerdi, nella tua riquadro di posta elettronica, segnalazioni e anticipazioni dal collocato e dalle nostre iniziative editoriali

Related Articles

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

X