Mile Gu yeni bilgisayarını başlattığında geleceği görebilir. En azından 16 olası versiyonu - hepsi aynı anda.
Singapur Nanyang Teknoloji Üniversitesi'nde fizik profesör yardımcısı olan Gu, kuantum hesaplamada çalışıyor. Bu bilim dalı, bilgisayarların daha verimli hesaplamasına yardımcı olmak için evrenin en küçük parçacıklarını yöneten garip yasaları kullanır.
Bilgileri bit (0 veya 1'in ikili basamakları) olarak saklayan klasik bilgisayarların aksine, kuantum bilgisayarlar bilgileri kuantum bitlerine veya kubitlere kodlar. Bu atomaltı parçacıklar, kuantum mekaniğinin garip yasaları sayesinde, aynı anda iki farklı durumun üst üste binmesinde var olabilir.
Tıpkı Schrödinger'in varsayımsal kedisi, biri kutuyu açana kadar aynı anda ölü ve canlıymış gibi, bir süperpozisyondaki bir kübit, ölçülene kadar hem 0 hem de 1'e eşit olabilir. Birden fazla farklı sonucu tek bir kubitte saklamak, özellikle karmaşık tahminler yapmak söz konusu olduğunda, geleneksel bilgisayarlara kıyasla bir ton bellek tasarrufu sağlayabilir.
9 Nisan'da Nature Communications dergisinde yayınlanan bir çalışmada, Gu ve meslektaşları, bu fikri 16 farklı geleceğin sonuçlarını tahmin edebilecek yeni bir kuantum simülatörü kullanarak gösterdiler. bir kuantum süperpozisyonu. Bu olası gelecekler, birkaç sensörden geçerken aynı anda birden fazla yol boyunca hareket eden tek bir foton (kuantum ışık parçacığı) içinde kodlanmıştır. Ardından, araştırmacılar bir adım daha ileri giderek iki fotonu yan yana ateşledi ve her fotonun potansiyel geleceklerinin biraz farklı koşullar altında nasıl ayrıldığını izledi.
“Bu, 'Avengers: Infinity War' filmindeki Doctor Strange gibi bir şey, Gu Canlı Bilim'e söyledi. Bu filmdeki bir iklim savaşından önce, basiretçi doktor, kahramanların büyük kötü adamı yendiğini bulmayı umarak 14 milyon farklı gelecek görmek için zaman içinde sabırsızlanıyor. Diyerek şöyle devam etti: "Tüm bu olasılıkların 'Tamam, kararımı bu şekilde değiştirirsem, gelecek ne kadar değişecek?' Simülasyonumuzun ileriye doğru gittiği yön budur. "
Bir kuantum parayı çevirme
Araştırmacılar, kuantum tahmin motorunu, bozuk para adı verilen klasik bir model kullanarak test ettiler.
"Bir kutu olduğunu ve içinde tek bir bozuk para olduğunu düşünün," dedi Gu. "Sürecin her adımında, birisi kutuyu biraz sallıyor, bu yüzden madalyonun küçük bir saygısızlık olasılığı var."
Sonucun her zaman kafa veya kuyruk olma şansına sahip olduğu geleneksel bir para atma işleminden farklı olarak, her bozuk para atımının sonucu, paranın bir önceki adımda bulunduğu duruma bağlıdır. Madeni para, örneğin kutunun üçüncü sallanması sırasında kafalardan kuyruklara çevrilirse, dördüncü sallamanın kuyruk olarak kalması muhtemeldir.
Araştırmacılar, madeni para deneyinin biri kutunun biraz daha güçlü bir şekilde sallandığı ve diğerinin daha zayıf sallananlarla iki farklı versiyonunu çalıştırdılar. Her deneyde, kutu dört kez sallandı ve 16 olası kafa ve kuyruk kombinasyonu sağladı. Dördüncü adımı takiben ekip, 16 sonucun üst üste binmesini tek bir fotonda kodladı ve aynı anda kutunun çalındığı kuvvete bağlı olarak olası her sonucun olasılığını gösterdi.
Son olarak, takım güçlü bir şekilde çalkalanmış madalyonun ve zayıf bir şekilde çalkalanmış paranın üst üste gelmelerini birleştirerek olası geleceklerin bir ana haritasını oluşturdu.
Gu, "Bu bize, her adımda kutuyu ne kadar sert salladığımı bağlı olarak futures'ların ne kadar hızlı saptığını gösterdi." Dedi.
Şu anda, hesaplama gücü üzerindeki kısıtlamalar, ekibin simülatörünün aynı anda sadece 16 olası geleceğe bakabileceği anlamına geliyor. Ancak bir gün, kuantum bilgisayarlar daha büyük, daha güçlü ve daha yaygın hale geldikçe, bunun gibi simülatörler bir kerede sonsuz sayıda gelecek görmek için genişletilebilir. Bu, hava tahmini veya borsaya daha bilinçli yatırımlar yapma gibi konularda yardımcı olabilir. Yapay zekanın daha iyi ve daha iyi tahminler yapmayı öğretmesi ile ilgili olan makine öğreniminin geliştirilmesine bile yardımcı olabilir.
Bunların hepsi "son derece açıklayıcı", Gu ekledi ve tüm kuantum simülatörünün uygulamalarını anlamak için daha fazla deney gerektirecek. Ne yazık ki, bu basiretçi bilgisayarın kendi kaderi gizemini koruyan bir gelecek.
