2022年华为现状真实情况如同一台精密的神经网络机器能够模拟出量子系统的前所未有的复杂性与奥秘
雷锋网独家:2022年华为现状真实情况,犹如一台神经网络模拟机器,前所未有的复杂性与奥秘在量子系统中展开。近日,一项由EPFL、法国、英国和美国物理学家的独立研究成果,在《物理评论快报》发表,该方法以神经网络的形式模拟开放量子系统,为解决量子科学中突出问题奠定了基础。
自然界中的每一次光影交错,每一次声波传递,都被量子物理定律支配,但当粒子数量增加时,这些定律揭示了直觉之外的违反常理现象。为了探索由多粒体组成的量子系统,物理学家需要先通过计算机模拟其内部工作方式。这通常涉及超级计算机来求解其内部运作,但摩尔定律预测的计算能力增长远不足以应对这一挑战。
原因在于,预测量子的特性极为复杂,而随着系统规模增加,其所需计算能力呈指数增长,是一项“本质上复杂”的任务。EPFL理论物理实验室主任Vincenzo Savona教授指出:“当一个量子系统开放时,它会受到周围环境干扰。”然而,对这种开放式系统有效模拟的手段至关重要,因为现代实验平台大多是基于这样的设计。
然而,这种新型基于神经网络的方法已经取得了显著进展。这一技术由Savona和他的博士生Alexandra Nagy开发,并与巴黎狄德罗大学、爱丁堡赫瑞瓦特大学和纽约Flatiron研究所合作。此次研究将三篇论文同时发表于《物理评论快报》期刊。
“我们结合了神经网络和机器学习领域的进步,与传统工具相结合,”Savona表示。他指的是用于研究复杂性质等物质的大型工具集。“我们的方法允许我们预测不同大小任意几何形态下的量子的特性。”
该新方法不仅有助于理解已知现象,还能评估噪声对未来可能实现的大型硬件设备影响,将成为研究这些难题的一种首选手段。此项研究证明,即使面临巨大的挑战,我们仍然能够利用创新的技术手段来探索并理解这门深奥而又强大的科学领域。