El profesor de Griffith, Geoff Pryde, que dirigió el proyecto, dice que tales procesos podrían simularse utilizando un "disco duro cuántico", mucho más pequeño que la memoria requerida para las simulaciones convencionales.
"Stephen Hawking dijo una vez que el siglo XXI es el 'siglo de la complejidad', ya que muchos de los problemas más acuciantes de la actualidad, como la comprensión del cambio climático o el diseño del sistema de transporte, involucran enormes redes de componentes que interactúan", dice.
"Su simulación es, por lo tanto, inmensamente desafiante, ya que requiere el almacenamiento de cantidades de datos sin precedentes. Lo que demuestran nuestros experimentos es que una solución puede provenir de la teoría cuántica, al codificar estos datos en un sistema cuántico, como los estados cuánticos de la luz".
Einstein dijo una vez que "Dios no juega a los dados con el universo", expresando su desdén con la idea de que las partículas cuánticas contienen aleatoriedad intrínseca.
"Pero los estudios teóricos mostraron que esta aleatoriedad intrínseca es el ingrediente adecuado para reducir el costo de memoria para modelar estadísticas parcialmente aleatorias", dice el Dr. Mile Gu, miembro del equipo que desarrolló la teoría inicial
A diferencia del sistema de almacenamiento binario habitual, los ceros y los bits, los bits cuánticos pueden ser simultáneamente 0 y 1, un fenómeno conocido como superposición cuántica.
Los investigadores, en su artículo publicado en Avances científicos , digamos que esta libertad permite a las computadoras cuánticas almacenar muchos estados diferentes del sistema que se está simulando en diferentes superposiciones, usando menos memoria en general que en una computadora clásica.
El equipo construyó un simulador cuántico de prueba de principio utilizando un fotón, una sola partícula de luz, que interactúa con otro fotón.
Midieron los requisitos de memoria de este simulador, y lo compararon con los requisitos de memoria fundamentales de un simulador clásico, cuando se usa para simular procesos parcialmente aleatorios específicos.
Los datos mostraron que el sistema cuántico podría completar la tarea con mucha menos información almacenada que la computadora clásica, un factor de 20 mejoras en el mejor punto.
"Aunque el sistema era muy pequeño, incluso la simulación ordinaria requería solo un bit de memoria, demostró que se pueden lograr ventajas cuánticas", dice Pryde.
"Teóricamente, también se pueden lograr grandes mejoras para simulaciones mucho más complejas, y uno de los objetivos de este programa de investigación es avanzar las demostraciones a problemas más complejos".
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Materiales proporcionado por Universidad de Griffith . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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