โปรเซสเซอร์ควอนตัมยังคงพยายามจำลองโมเลกุลที่ซับซ้อน

ธรรมชาติเชิงควอนตัมของโมเลกุลและวัสดุที่ซับซ้อนทำให้การจำลองมีความท้าทายอย่างมาก หากต้องการเรียนรู้เกี่ยวกับคุณสมบัติของมัน คอมพิวเตอร์แบบดั้งเดิมจะต้องจัดเก็บและประมวลผลข้อมูลจำนวนมหาศาล คอมพิวเตอร์ควอนตัมข้ามขั้นตอนนี้โดยการจัดการกับระบบควอนตัมโดยตรง ซึ่งในทางทฤษฎีแล้วทำให้พวกเขาได้เปรียบเหนือระบบควอนตัมแบบดั้งเดิม อย่างไรก็ตาม 

ในทางปฏิบัติ 

อุปกรณ์ควอนตัมในปัจจุบันมีความไวต่อสัญญาณรบกวนเนื่องจากการโต้ตอบกับสภาพแวดล้อม ทำให้ข้อได้เปรียบที่อาจเกิดขึ้นลดลงอย่างมากในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา หลายทีม ได้อ้างว่าอุปกรณ์ควอนตัมของพวกเขามี “ข้อได้เปรียบทางควอนตัม” เหนืออุปกรณ์แบบดั้งเดิม อย่างไรก็ตาม การออกแบบ

การทดลองดังกล่าวส่วนใหญ่เล่นกับจุดแข็งของเทคโนโลยีควอนตัมที่เป็นปัญหามากกว่าเน้นการใช้งานจริง สิ่งนี้ทำให้ยากที่จะประเมินว่าอุปกรณ์ควอนตัมจะมีประโยชน์อย่างไรเมื่อนำไปใช้กับปัญหาที่ถือว่า “มีประโยชน์” และยากต่อคอมพิวเตอร์แบบดั้งเดิม เช่น การจำลองเคมีควอนตัมที่ซับซ้อน

ทีมงานที่นำ ประเทศสหรัฐอเมริกา ได้ให้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับคำถามนี้โดยทำการจำลองปัญหาเคมีควอนตัมสองรายการบนตัวประมวลผลควอนตัม การจำลองครั้งแรกมีศูนย์กลางอยู่ที่กลุ่มอะตอม 8 อะตอมภายในเอนไซม์ไนโตรจีเนส เอนไซม์นี้เป็นองค์ประกอบสำคัญในกระบวนการทางเคมี

ที่เรียกว่าการตรึงไนโตรเจน และความเข้าใจที่ดีขึ้นเกี่ยวกับคุณสมบัติทางเคมีของเอนไซม์สามารถปฏิวัติการผลิตปุ๋ยได้ การจำลองครั้งที่สองเน้นที่ α-รูทีเนียมไตรคลอไรด์ ซึ่งเป็นวัสดุที่อาจมีอยู่ในเฟสควอนตัมแปลกใหม่ที่เรียกว่า “ของเหลวหมุนวน” ที่อุณหภูมิต่ำ วัสดุดังกล่าวยังไม่เป็นที่เข้าใจดีนัก 

และอาจมีการประยุกต์ใช้ในการจัดเก็บข้อมูลการคำนวณเชิงทอพอโลยีควอนตัมและแม้แต่ตัวนำยิ่งยวดที่ อุณหภูมิสูงหนทางอีกยาวไกล ในการคำนวณคุณสมบัติที่น่าสนใจในโมเลกุลและวัสดุที่ซับซ้อน (เช่น สถานะพลังงานอิเล็กทรอนิกส์หรือการกระตุ้นพลังงานต่ำ)  นักฟิสิกส์เริ่มต้นด้วยการทำแผนที่

การหมุนของ

อิเล็กตรอนของอะตอมกับคิวบิตในอุปกรณ์ควอนตัม ปฏิสัมพันธ์ระหว่างอิเล็กตรอนในระบบเคมีดั้งเดิมนั้นสามารถจับได้โดยการใช้ควอนตัม “ลอจิกเกต” ในลำดับที่แน่นอนกับคิวบิต สุดท้าย นักวิจัยดึงข้อมูลเกี่ยวกับระบบโดยการวัดคิวบิตและวิเคราะห์ผลการวัด ยิ่งต้องใช้ลอจิกเกตมากขึ้น

ในงานใหม่ซึ่งอธิบายไว้ชานและเพื่อนร่วมงานพบว่าเมื่อการคำนวณของพวกเขาใหญ่ขึ้นและต้องใช้เกทมากขึ้น เสียงในระบบก็ท่วมท้นข้อมูลที่เป็นประโยชน์ที่พวกเขาต้องการดึงออกมาอย่างรวดเร็ว ตัวอย่างเช่น การทดลองของพวกเขาแสดงให้เห็นว่าในขณะที่การจำลองโครงข่ายผลึกของ α-รูทีเนียม

ไตรคลอไรด์ที่มีอะตอม 6 อะตอมให้ผลลัพธ์ที่มีความหมายหลายอย่าง แต่สิ่งนี้ไม่เป็นความจริงอีกต่อไปเมื่อขนาดของปัญหาเพิ่มขึ้นเป็น 10 อะตอมหรือมากกว่านั้นในทำนองเดียวกัน พวกเขาสามารถทำนายสเปกตรัมพลังงานสำหรับกลุ่ม 8 อะตอมที่พบในไนโตรเจนเนสได้ดีพอสมควร แต่หลังจากใช้เทคนิค

หลังการประมวลผลจำนวนมหาศาลกับข้อมูลการวัดเท่านั้น ยิ่งไปกว่านั้น การทดลองควอนตัมใช้เฉพาะแบบจำลองที่เรียบง่ายของระบบเหล่านี้ โดยที่คอมพิวเตอร์แบบดั้งเดิมยังคงสามารถให้ค่าประมาณที่แน่นอนได้ นี่หมายความว่าความได้เปรียบทางควอนตัมยังไม่เกิดขึ้นจริงสำหรับการจำลองดังกล่าว

การเลือกปัญหาที่เหมาะสมผลลัพธ์ไม่ใช่ข่าวร้ายทั้งหมดสำหรับเครื่องจำลองควอนตัม นักวิจัยทราบว่าความสามารถของอุปกรณ์ควอนตัมนั้นขึ้นอยู่กับประเภทของปัญหาที่กำลังตรวจสอบอย่างมาก และสำหรับชุดการทดลองนี้ พวกเขาจงใจหลีกเลี่ยงการเลือกปัญหาที่เกี่ยวข้องกับสถาปัตยกรรมเวเบอร์ 

พวกเขาเลือก

ที่จะมุ่งเน้นไปที่ผลลัพธ์ของการจำลองที่น่าสนใจสำหรับชุมชนวิทยาศาสตร์ที่กว้างขึ้น เมื่อพวกเขาปรับเปลี่ยนพารามิเตอร์การจำลองให้เหมาะกับควอนตัมโปรเซสเซอร์มากขึ้น พวกเขาลดทรัพยากรการคำนวณลงครึ่งหนึ่ง และสร้างผลลัพธ์ที่มีความหมายมากขึ้น

ท้ายที่สุดแล้ว ผลการวิจัยแสดงให้เห็นว่าอุปกรณ์ควอนตัมที่สามารถแทนที่ซูเปอร์คอมพิวเตอร์แบบคลาสสิกนั้นยังคงมีทางแยกอยู่บ้าง “แบบจำลองของระบบเคมีที่เหมือนจริงและวัสดุที่เหมือนจริงซึ่งเรียบง่ายเกินไปเหล่านี้ซึ่งเราเลือกจำลองในงานของเราสามารถจำลองได้เล็กน้อยบนคอมพิวเตอร์

แบบคลาสสิกหรือแม้แต่แล็ปท็อปส่วนตัว” ซึ่งเป็นผู้นำการศึกษาในฐานะ กล่าว และเป็นปัจจุบันเป็นนักวิทยาศาสตร์ข้อมูลที่บริษัทยาEQRx “หลังจากใช้เทคนิคการลดข้อผิดพลาดต่างๆ เราแสดงให้เห็นว่ายังมีหนทางอีกยาวไกลในการทำให้อุปกรณ์ควอนตัมกลายเป็นเครื่องมือที่ใช้งานได้จริง

ดังนั้น เราต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าเทคนิคต่างๆ จะพร้อมใช้งานเพื่อตอบคำถามทางวิทยาศาสตร์ในศตวรรษที่ 21 การกระเจิงของนิวตรอนเป็นเครื่องมือที่มีความสำคัญยิ่งต่อวงการวิทยาศาสตร์ต่อไป

ลำโปรตอนจะถูกส่งไปยังสถานีเป้าหมายที่เป็นปรอทเหลว 2 แห่ง ซึ่งแต่ละสถานีจะได้รับการปรับแต่ง

ให้เหมาะสมแตกต่างกัน หนึ่งจะได้รับสิบพัลส์ต่อวินาที (และพลังงาน 1 MW) เพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของเครื่องมือโดยใช้นิวตรอนความยาวคลื่นยาวเป็นส่วนใหญ่ เป้าหมายที่สองจะทำงานที่ 50 Hz/4 MW สำหรับการใช้งานที่มีความเข้มสูง/ความละเอียดสูง ในแต่ละสถานีเป้าหมาย 

ตัวกลั่นกรองน้ำและไฮโดรเจนเหลวจะป้อนพอร์ตลำแสงอิสระ 18 พอร์ต ซึ่งบางพอร์ตจะติดตั้งนิวตรอนไกด์หลายตัว ปัจจุบันคาดว่าจะมีทั้งหมด 44 ตราสาร การศึกษาทางเทคนิคได้สร้างการออกแบบ “พื้นที่สีเขียว” ที่ไม่ขึ้นกับไซต์งาน (ด้านบน) และจัดทำประมาณการต้นทุนสำหรับการก่อสร้างและการดำเนินงานของ ESS ต้นทุนการก่อสร้างทั้งหมดคือ ECU934m (ราคาปี 1996 และแม่นยำถึง 20%) 

Credit : เว็บสล็อตแท้