Forscher der Nanyang Technological University, Singapur NTU Singapur und Griffith University in Australien haben einen Prototyp eines Quantengeräts erstellt, der alle möglichen Zukünfte in einer gleichzeitigen Quantenüberlagerung erzeugen kann.
Wenn Ihnen das bekannt vorkommt, denken Sie vielleicht an die Szene im Film Avengers: Infinity War von 2018, in der Dr. Strange 14 Millionen mögliche Zukünfte untersucht, um nach einer einzigen Zeitachse zu suchen, in der die Helden siegen würden.
VERBINDUNG: WAS ÄNDERT SICH QUANTUM COMPUTING GENAU?
"Wenn wir an die Zukunft denken, sehen wir uns mit einer Vielzahl von Möglichkeiten konfrontiert", erklärt Assistenzprofessor Mile Gu von der NTU Singapur, der die Entwicklung des Quantenalgorithmus leitete, der dem Prototyp zugrunde liegt.
"Diese Möglichkeiten nehmen exponentiell zu, wenn wir tiefer in die Zukunft vordringen. Selbst wenn wir nur zwei Möglichkeiten zur Auswahl haben, gibt es in weniger als einer halben Stunde 14 Millionen mögliche Zukünfte. In weniger als einem Tagdie Anzahl überschreitet die Anzahl der Atome im Universum. "
Ehrgeiziges Experiment zur Vergrößerung bereit
Die Forscher erkannten, dass sie einen Quantencomputer verwenden könnten, um alle möglichen Zukünfte zu untersuchen, indem sie sie in eine Quantenüberlagerung legen.
Die Quantenüberlagerung ähnelt der berüchtigten Schrödinger Katze der gleichzeitig lebt und tot ist. Gu und sein Forschungsteam aus Singapur schlossen sich einer Gruppe experimenteller Wissenschaftler der Griffith University an. Unter der Leitung von Professor Geoff Pryde an der Griffith University testeten sie ihre Theorien.
Zusammen implementierten die beiden Teams eine speziell entwickelte Photonik Quanten Informationsprozessor, bei dem die potenziellen zukünftigen Ergebnisse eines Entscheidungsprozesses durch die Positionen von Photonen, auch als Quantenteilchen des Lichts bezeichnet, dargestellt werden.
VERBINDUNG: 5 INTRACTABLE PROBLEME QUANTUM COMPUTING LÖST
Die ehrgeizigen Forscher haben dann gezeigt, dass der Zustand des Quantengeräts eine Überlagerung mehrerer potenzieller Zukünfte ist, gewichtet nach ihrer Eintrittswahrscheinlichkeit.
Inspiriert von Feynman
"Die Funktionsweise dieses Geräts ist vom Nobelpreisträger inspiriert. Richard Feynman ", sagt Dr. Jayne Thompson, ein Mitglied des Singapur-Teams.
"Als Feynman anfing, Quantenphysik zu studieren, stellte er fest, dass ein Teilchen, wenn es sich von Punkt A nach Punkt B bewegt, nicht unbedingt einem einzigen Pfad folgt. Stattdessen durchquert es gleichzeitig alle möglichen Pfade, die die Punkte verbinden. Unsere Arbeit erweitert dieses Phänomenund nutzt es für die Modellierung statistischer Futures. "
Das Team sagt, dass der aktuelle Prototyp höchstens 16 Futures gleichzeitig simulieren kann, der zugrunde liegende Quantenalgorithmus jedoch grundsätzlich unbegrenzt skalieren kann.
"Das macht das Feld so aufregend", sagt Pryde.
"Es erinnert sehr an klassische Computer in den 1960er Jahren. So wie sich nur wenige die vielfältigen Einsatzmöglichkeiten klassischer Computer in den 1960er Jahren vorstellen können, wissen wir immer noch nicht genau, was Quantencomputer leisten können. Jede Entdeckung eines neuenAnwendung gibt weitere Impulse für ihre technologische Entwicklung. "
Die Forschung wurde in der Zeitschrift veröffentlicht Naturkommunikation.