Это следует за результатами команды из Центра Quantum Technologies (CQT), изданный 10 февраля в npj информации о Кванте. Команда исследовала ‘процессы ввода – вывода, оценив математическую структуру, используемую, чтобы описать произвольные устройства, которые принимают будущие решения на основе стимулов, полученных от окружающей среды.
В почти всех случаях они нашли, квантовое устройство более эффективно, потому что классические устройства должны хранить больше прошлой информации, чем необходимо, чтобы моделировать будущее.«Причина оказывается квантовым отсутствием теории категорической действительности», говорит, создают в соавторстве Милэ Гу, доцента в Наньянском технологическом университете, Сингапур, кто связан с CQT. «У квантовой механики есть эта известная особенность, где некоторые свойства квантовых частиц не просто неизвестны, прежде чем они будут измерены, но и существенно не будут существовать в категорическом государстве до акта измерения», говорит он. Физика только определяет вероятности, система разрушается на каждую возможную стоимость, как только измерение выполнено. Это позволяет квантовой системе, в некотором смысле, сделайте больше с меньше.
Соавтор Джейн Томпсон, Научный сотрудник в CQT, объясняет далее: «У классических систем всегда есть категорическая действительность. Они должны сохранить достаточно информации, чтобы правильно ответить на каждый возможный будущий стимул.
Разработкой квантовое устройство так, чтобы различные исходные данные были похожи на различные квантовые измерения, мы можем копировать то же самое поведение, не сохраняя полное описание того, как ответить на каждый отдельный вопрос». Эндрю Гарнер, другой Научный сотрудник в CQT, и Влатко Ведрал, Научный руководитель в CQT и профессор в Оксфордском университете, также способствовали бумаге.
Прогресс результатов ранее работает. В 2012 Vedral, Гуам и другие доказали подобный результат для другого класса проблем, известных как вероятностные процессы. Это системы, у которых есть динамика, независимая от внешних стимулов.
Тот результат был просто помещен в экспериментальный тест сотрудниками из Университета Гриффита в Австралии. Они построили реальный квантовый симулятор вероятностного процесса [Научные Достижения 3, e1601302 (2017)].Этот эксперимент доказательства принципа использовал всего две частицы света.
Первые моделирования процессов ввода – вывода, вероятно, будут небольшими также, но Гу надеется в конечном счете видеть, что квантовые технологии моделируют, как сложные системы будут реагировать и развиваться в реальных ситуациях.«Процессы ввода – вывода повсеместны по своей природе», говорит Ведрэл. «Каждое предприятие – по существу процесс ввода – вывода от нейронных сетей, которые обрабатывают прошлые исходные данные, чтобы принять будущие решения к семенам, которые определяют, когда прорасти на основе внешних стимулов», говорит он.
«Люди долго очаровывались идеей копировать природу через машины, от известного механического рыцаря Леонардо да Винчи к спекулятивной беллетристике будущих андроидов как Филип К. Дик ‘Делают Мечту Android об Электрических Овцах’, которые вдохновили фильм Бегущего по лезвию», говорит Гу. «Возможно, андроиды в будущем, спроектированном передовой цивилизацией, одержимой эффективностью, будут вместо этого мечтать о квантовых овцах».