Reaalsuse simuleerimine nõuaks kvantarvutil vähem mälu kui tavalisel arvutil, näitasid Bristoli Ülikooli teadlased oma hiljutises artiklis.
Antud uurimus demonstreerib uut viisi, mille abil kvantfüüsikal põhinevad arvutid oleksid tavalistest arvutitest paremad, kirjutab Physorg.com.
Stohhastilise protsessi simulaatorit võib ette kujutada füüsikalise süsteemina, mis salvestab valitud informatsiooni möödunud väljunditest ning kasutab neid tulevikuks vajaliku statistika genereerimiseks.
Kui esitada teadlastele keerukas süsteem, siis proovivad nad tavaliselt leida selle põhjaks oleva lihtsama süsteemi, mis seejärel loodusseaduste ja fundamentaalsete printsiipide abil sõnadesse seatakse. Komplekssed süsteemid paistavad sellisele lähenemisele aga tihtipeale immuunsed, muutes alusprintsiipide eraldamise süsteemist raskeks.
Siiski on teadlased leidnud, et komplekseid süsteeme saab varemarvatust lihtsamaks muuta, kui kasutada kvantfüüsikat: komplekssete süsteemide kvantmudelid on lihtsamad ning ennustavad nende käitumist efektiivsemalt kui klassikalised mudelid.
Kindla süsteemi kompleksuse heaks näitajaks on see, kui ennustamatu on selle käitumine. Näiteks on kulli ja kirja viskamise tulemus juba oma loomult ennustamatu ning kõik selleks kulutatud ressursid (välja arvatud suvaline pakkumine) läheksid lihtsalt raisku. Seega on sellise süsteemi komplekssus null.
Teised süsteemid on aga üpriski erinevad, näiteks närviimpulsside järjestus (mis näitab, kuidas sensoorset ja muud informatsiooni ajus esitatakse) või proteiinide kohanemise dünaamika (kuidas proteiinide struktuur ümber organiseerub). Neil süsteemidel on mälu ning need on mingil määral ennustatavad, mistõttu need on mündiviskest komplekssemad.
Selliste komplekssete süsteemide toimimine mitmetes organismides põhineb reaalsuse simuleerimisel. Selline simuleerimine võimaldab organismil ennustada ja seega ka reageerida oma ümbrusele. Kui kvantdünaamikat saaks identsete ennustuste tegemiseks vähema mälu kuluga kasutada, siis ei peaks sellised süsteemid olema nii keerukad kui esialgu arvatud.
Uurimust juhtinud Dr Karoline Wiesner sõnas: ,,Võib öelda, et fundamentaalsel tasemel leidsime me, et ennustuse efektiivsus ei ulatu siiski termodünaamikast tuleneva madalaima piirini – ruumi arenguks on. See fakt võib viidata kvantmehaanika raamistikku jäävale ajalisele ebasümmeetriale, mistõttu kindlaid vaadeldavaid statistilisi nähtusi on ümberpööratavalt ja seega ka täesti efektiivselt juba põhimõtteliselt võimatu simuleerida.
Teadusartikkel: “Occam’s Quantum Razor: How Quantum Mechanics can reduce the complexity of classical models“
Leave a Reply