과학자들은 양자 알고리즘을 사용하여 시간을 멈추는 방법을 발견했습니다

모든 사람들은 항상 시간 여행에 대해 이야기하지만, 저에게 물어 보면 마지막 휴가는 시간이 조금 밖에 없습니다. 새해를 맞이하기 전에 2020 년 이후 5 ~ 6 개월의 휴식 시간을 사용할 수없는 사람은 누구입니까? 2021 년에는 당신이 아닙니다. 우리입니다.

안타깝게도 이것은 Rick and Morty의 에피소드가 아니므로 계속 진행할 준비가 될 때까지 시간을 멈출 수 없습니다.

하지만 우리 컴퓨터는 가능할 것입니다.

최근 독립적 인 연구팀이 양자 알고리즘에 대한 한 쌍의 연구를 수행했습니다. ArXiv 재 인쇄 서버. 둘 다 거의 똑같습니다. 지능형 알고리즘을 사용하여 비선형 미분 방정식을 해결합니다.

렌즈를 통해 그들을 바라 보면 추측 과학 제가 말했듯이 기본적으로 컴퓨터를위한 레시피라고 결론을 내릴 수 있습니다. 중지 시간 거의 즉각적인 해결책이 필요한 문제를 해결합니다.

선형 방정식은 고전적인 컴퓨팅에서 빵과 버터입니다. 숫자를 계산하고 기본 이진 산술을 사용하여 결정합니다. 그 후 무슨 일이 있었는지 고전적인 알고리즘을 사용하는 선형 또는 시퀀스 패턴. 그러나 비선형 미분 방정식 더 세게. 가장 강력한 클래식 컴퓨터라도 해결하는 것은 종종 매우 어렵거나 완전히 비실용적입니다.

[Read next: How Netflix shapes mainstream culture, explained by data]

희망은 양자 컴퓨터가 언젠가 난이도를 깨고 해결하기 어려운 문제를 평범한 수학 작업처럼 보이게 만드는 것입니다.

컴퓨터가 이러한 유형의 문제를 해결할 때 기본적으로 미래 예측. 현재 클래식 컴퓨터에서 작업하는 인공 지능은 공중에있는 공의 이미지를보고 충분한 데이터가 주어지면 공이 어디로 향하고 있는지 예측할 수 있습니다. 방정식에 공을 몇 개 더 추가해도 컴퓨터는 여전히 대부분의 경우 올바르게 공을 얻습니다.

그러나 입자 상호 작용을 관찰 할 때와 같이 반응 스케일이 피드백 루프를 생성하는 지점에 도달하면 예를 들어 반짝이는 공기를 공중에 던지면 기본적으로 클래식 컴퓨터에는 중력이 없습니다. 이 규모의 물리학을 다루기 위해.

양적 연구원 Andrew Childs는 Quanta Magazine 용날씨를 예측할 수없는 이유는 무엇입니까? 일반 오래된 컴퓨터가 따라갈 수없는 입자 상호 작용이 너무 많습니다.

그러나 양자 컴퓨터는 고전 컴퓨팅의 이진 법칙을 따르지 않습니다. 지그재그와 지그재그뿐만 아니라 구불 구불하거나 동시에 둘 중 하나를 수행하는 동안 지그재그를 할 수도 있습니다. 우리의 목적을 위해 이것은 그들이 “각 빛의 지점이 0.2 초 안에 어디에있을 것인가?”와 같은 어려운 문제를 해결할 수 있다는 것을 의미합니다. 또는 “이 작업을 수행하는 가장 좋은 방법은 무엇입니까?” 행상인 가져가? ”

여기에서 저기까지가는 방법 (그리고 그것이 의미하는 바)을 이해하려면 위에서 언급 한 논문을 살펴 봐야합니다. 첫 번째는 메릴랜드 대학교에서 나왔습니다. 당신은 그것을 확인할 수 있습니다 여기하지만 지금 우리가 집중하고있는 부분은 다음과 같습니다.

이 백서에서는 클래스에 대한 QCL (Quantum Linear Carleman) 알고리즘을 제시합니다. 비선형 2 차 미분 방정식. 알고리즘에 대한 이전 접근 방식과 비교 복잡성은 T에 대한 지수 의존성에서 대략 2 차 의존성으로 향상됩니다. 조건에서 R <1.

두 번째 시트를 살펴 보겠습니다. 이것은 하나입니다 MIT 팀에서 :

이 논문은 양자 컴퓨터가 원칙적으로 비선형 미분 방정식을 풀 때 기존 컴퓨터보다 지수적인 이점을 얻을 수 있음을 보여주었습니다. 기존 알고리즘에 비해 비선형 양자 방정식 알고리즘의 주요 잠재적 이점은 솔루션 공간의 차원을 대수적으로 확장하여 Navier-Stokes 방정식, 기타 비선형 유체, 플라즈마 등과 같은 고차원 문제에 적용하기에 자연스러운 후보가된다는 것입니다.

두 논문 모두 훌륭합니다 (나중에 읽어야합니다!). 그러나 저는 다음과 같이 말함으로써 지나치게 단순화 할 위험이 있습니다. 그들은 양자 컴퓨터를위한 알고리즘을 구축하여 이러한 정말 어려운 문제를 해결하는 방법을 보여줍니다.

그게 무슨 뜻일까요? 양자 컴퓨터가 어떻게 해결되는지에 대해 들었습니다. 약물 발견 또는 거대한 수학 문제 그러나 고무는 어디로 가나 요? 내가 말하는 것은 클래식 컴퓨팅이 우리에게 iPhone, 전투기, 비디오 게임을 제공했다는 것입니다. 이것은 무엇을할까요?

잠재적으로 양자 컴퓨터에 시간을 멈출 수있는 힘을주게 될 것입니다. 이제 상상할 수 있듯이 우리 중 누구도 Adam Sandler 영화와 같은 토론에서 휴식을 취하는 데 사용할 수있는 일시 중지 버튼이있는 리모컨을 받게되는 것은 아닙니다. “딸깍 하는 소리. “

이것이 의미하는 바는 오늘날 개발되고있는 알고리즘의 증손자의 증손자의 증손자를 실행하는 충분히 강력한 양자 컴퓨터가 언젠가는 시간의 흐름을 구현에서 요소가 아닌 요소로 만들기에 충분한 속도와 정확도로 입자 수준에서 물리학을 기능적으로 평가.

따라서 이론적으로 미래의 누군가가 당신에게 몇 가지 반짝임을 던지고 양자 동력 방어 UAV 떼가 있다면, 그들은 당신을 보호하기 위해 당신과 밝은 폭발에서 나오는 입자 사이에 완벽하게 위치하여 즉각적으로 대응할 수 있습니다. 또는 덜 흥미로운 사용 사례의 경우 매우 오랜 기간 동안 거의 완벽한 정확도로 지구의 날씨 패턴을 모델링하고 예측할 수 있습니다.

궁극적으로 이것은 양자 컴퓨터가 언젠가 기능적 시간 공간에서 작동하여 무한한 형태로 문제가 발생하는 순간 해결 될 수 있음을 의미합니다.

H / t : Max J. Levy, Quanta Magazine

게시일 : 2021 년 1 월 13 일-19:46 UTC