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Des chercheurs construisent un appareil quantique pour examiner tous les futurs possibles

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Des chercheurs de l'Université technologique de Nanyang, à Singapour (NTU Singapour) et de l'Université Griffith en Australie ont créé un prototype de dispositif quantique capable de générer tous les futurs possibles dans une superposition quantique simultanée.

Si cela vous semble familier, vous pensez peut-être à la scène du film 2018 Avengers: guerre à l'infini, où le Dr Strange examine 14 millions d'avenirs possibles pour rechercher une chronologie unique dans laquelle les héros seraient victorieux.

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«Lorsque nous pensons à l'avenir, nous sommes confrontés à un vaste éventail de possibilités», explique le professeur assistant Mile Gu de NTU Singapore, qui a dirigé le développement de l'algorithme quantique qui sous-tend le prototype.

«Ces possibilités se développent de façon exponentielle à mesure que nous nous approchons de l’avenir. Par exemple, même si nous n’avons que deux possibilités à choisir chaque minute, en moins d’une demi-heure, il y a 14 millions de futurs possibles. En moins d’une journée, le nombre dépasse le nombre d'atomes dans l'univers. "

Expérience ambitieuse prête à être étendue

Les chercheurs ont réalisé qu'ils pouvaient utiliser un ordinateur quantique pour examiner tous les futurs possibles en les plaçant dans une superposition quantique.

La superposition quantique est quelque chose de similaire au tristement célèbre chat Schrödinger, qui est à la fois vivant et mort. Gu et son équipe de recherche de Singapour ont rejoint un groupe de scientifiques expérimentaux de l'Université Griffith. Dirigé par le professeur Geoff Pryde de l'Université Griffith pour tester leurs théories.

Ensemble, les deux équipes ont mis en œuvre un processeur d'informations quantiques photoniques spécialement conçu dans lequel les résultats potentiels futurs d'un processus de décision sont représentés par les emplacements de photons, appelés particules quantiques de lumière.

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Les chercheurs ambitieux ont alors démontré que l'état du dispositif quantique était une superposition de multiples futurs potentiels, pondérés par leur probabilité d'occurrence.

Inspiré par Feynman

«Le fonctionnement de cet appareil est inspiré par le lauréat du prix Nobel Richard Feynman», déclare le Dr Jayne Thompson, membre de l'équipe de Singapour.

«Lorsque Feynman a commencé à étudier la physique quantique, il s'est rendu compte que lorsqu'une particule se déplace d'un point A à un point B, elle ne suit pas nécessairement un seul chemin. Au lieu de cela, elle traverse simultanément tous les chemins possibles reliant les points. Notre travail étend ce phénomène et exploite pour modéliser les futurs statistiques. "

L'équipe affirme que leur prototype actuel peut simuler au plus 16 futurs simultanément, mais que l'algorithme quantique sous-jacent peut en principe évoluer sans limite.

«C'est ce qui rend le domaine si passionnant», déclare Pryde.

"Cela rappelle beaucoup les ordinateurs classiques des années 1960. Tout comme peu de gens pouvaient imaginer les nombreuses utilisations des ordinateurs classiques dans les années 1960, nous sommes encore très dans l'ignorance de ce que peuvent faire les ordinateurs quantiques. Chaque découverte d'une nouvelle application fournit un nouvel élan pour leur développement technologique. "

La recherche a été publiée dans la revue Nature Communications.


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