像一枚神奇的芯片基于神经网络的方法就像是量子系统的模拟大师
雷锋网独家:AI与量子计算的奇迹碰撞,神经网络模拟开启新纪元
在人工智能和量子计算这两大前沿领域中,科学家们正致力于解决各种挑战。尽管人工智能已经走进了日常生活,但量子物理定律仍然是自然界的基石,它解释了从光到声音再到热的万物运动。而当我们试图研究由许多粒子构成的复杂系统时,问题变得更加棘手。
为了应对这些困难,物理学家们必须能够模拟这些系统。这通常需要超级计算机来描述其内部运作方式。不过,即便摩尔定律预测每隔两年处理能力翻一番,这也远远不足以应对解决量子物理挑战所需的巨大需求。
原因在于,对于开放量子系统而言,由于外部干扰,使得预测它们特性的任务变得异常复杂。这种情况被称为“本质上复杂”的问题,而且随着系统规模增长,其计算需求会指数级增加。
然而,在这个过程中,一种基于神经网络的新方法正在悄然崭露头角。这项方法由EPFL、法国、英国和美国的一群独立科学家共同开发,并在《物理评论快报》上发表。这项工作将成为解决当前面临的问题以及未来的挑战的一个关键工具。
该方法结合了神经网络技术和现有的蒙特卡罗算法,以一种创新的方式模拟开放量子系统。此外,该模型还可以适用于多种不同尺寸和几何形状的大型开放量子的性质分析,这对于理解更复杂现象至关重要。
此次研究不仅为研究人员提供了一种新的工具,也为探索未来可能出现的问题打下基础,比如评估噪声如何影响实际应用中的量子硬件性能。随着这一领域不断发展,我们或许能见证一个全新的时代——一个由人工智能与量子的奇妙结合孕育出来的地方。