Lanza una moneda. ¿Cara? Da un paso a la izquierda. ¿Cruz? Da un paso a la derecha. ¿En el mundo cuántico? Ve en ambas direcciones a la vez, como una onda que se extiende. Llamado la analogía del caminante, este proceso aleatoriose puede aplicar tanto en algoritmos clásicos como cuánticos utilizados en tecnologías de vanguardia como la inteligencia artificial y los procesos de búsqueda de datos.Sin embargo, la aleatoriedad también dificulta el control de la caminata, lo que dificulta el diseño preciso de sistemas.
Un equipo de investigación con sede en Japón puede estar avanzando hacia una caminata más controlada al revelar el mecanismo subyacente a la decisión direccional de cada paso cuántico e introducir una forma de controlar potencialmente la dirección del movimiento. Publicaron sus resultados el 16 de octubre en Informes científicos , una revista Nature Research.
"En nuestro estudio, nos centramos en la moneda que determina el comportamiento de la caminata cuántica para explorar la controlabilidad", dijo la autora del artículo Haruna Katayama, estudiante de posgrado en la Escuela de Graduados de Artes y Ciencias Integradas de la Universidad de Hiroshima.
En los sistemas clásicos, la moneda dirige al caminante en el espacio: hacia la derecha o hacia la izquierda. En los sistemas cuánticos, una moneda es infinitamente menos confiable, ya que el caminante opera tanto como una partícula en un espacio y como una onda extendida en todas las posibilidades.a través del tiempo.
"Introdujimos la moneda dependiente del tiempo cuya probabilidad de caer en cara o cruz varía temporalmente para revelar la función de la moneda", dijo Katayama.
Esta moneda dependiente del tiempo puede cambiar la posición del caminante, encontraron los investigadores, pero la característica de onda del caminante oscureció cuánto espacio físico controlaba la moneda.
"Logramos aclarar la equivalencia de dos conceptos completamente diferentes - la equivalencia de la tasa de cambio en la probabilidad de la moneda y la velocidad de la onda - por primera vez", dijo Katayama. "Este mecanismo desvelado nos permitecontrole el paseo cuántico a pedido manipulando la moneda con la preservación del proceso aleatorio, proporcionando elementos fundamentales fundamentales de tecnologías innovadoras de procesamiento de información cuántica como la computación cuántica ".
Los investigadores determinaron que la rapidez con la que se lanzaba la moneda afectaba directamente la rapidez con que se movía la ola, lo que resultaba en cierto control del movimiento del caminante.
"El mecanismo de caminar nos permite adaptar los paseos cuánticos como deseamos manipulando la tasa de lanzamiento de la moneda", dijo Katayama. "Además, hemos descubierto que el paseo cuántico con la trayectoria deseada se puede realizar a pedido mediante el diseño de la moneda. Nuestros resultados abren el camino hacia el control de los paseos cuánticos ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Hiroshima . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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