Интересные темы:

Гаджеты

Немного интересного:

Google использовал квантовые нейросети для моделирования молекул

30.07.2015 Hi-tech

Британско-американская несколько физиков, включающая в себя специалистов из Гугл и Университета Калифорнии, в первый раз совершила опыт про масштабируемому квантовому моделированию молекулы водорода. В работе авторы применяли двухкубитный квантовый вычислитель и обошлись без ресурсоемкой предварительной компиляции методов. Изучение размещено в издании Physical Review X, коротко о нем информирует блог компании Google.

В базе опыта лежит вариационный метод поиска собственных ответов посредством квантового компьютера (VQE), что, по словам ученых, представляет собой квантовую нейросеть. Как и каждая нейросеть, она содержит массу изменяемых параметров, каковые возможно подбирать посредством обучения, но классические нейросети наряду с этим моделируют хорошие совокупности, а квантовые, соответственно, квантовые совокупности.

Посредством этого способа ученые вычислили, как изменяется энергия молекулы водорода (H2) в зависимости от расстояния между атомами водорода в ней. Эти вычисления — частный случай решения задачи об электронной структуре молекул. Зная как устроены электроны по большей части состоянии молекулы возможно угадать скорость, с которой будут протекать химические реакции. Но это требует высокой точности вычислений энергии.

С ростом количества атомов в молекуле время, требующееся для расчета на хорошем компьютере растет экспоненциально. Как обрисовывает блог Гугл, в случае если на расчет энергии главного состояния метана (CH4) уходит одна секунда, то на этан (C2H6) потребуется 60 секунд, а на пропан (C3H8) — весь день расчетов.

Google использовал квантовые нейросети для моделирования молекулСравнение данных моделирования молекулы водорода посредством квантовых вычислителей с экспериментальными значениями. По горизонтальной оси — расстояние между атомами водорода в молекуле. Гугл

В совокупности употреблялись сверхпроводящие кубиты, охлажденные до температуры в 20 милликельвинов. Любой кубит воображал собой сверхпроводящий квантовый интерферометр (известный как SQUID) и конденсатор. 

Схема вычислений. Слева — микрофотографии кубитов, нижние строчки — логические операции, делаемые над кубитами. P.?J.?J.

O’Malley et al. / Phys. Rev. X, 2016

Авторы сравнивали результаты вычислений посредством VQE с экспериментальными данными и вторым квантовым методом. По словам физиков, благодаря обучению удалось избавиться от систематических неточностей, которые связаны с неидеальностью оборудования и взять результаты родные к экспериментальным данным. Ученые сохраняют надежду, что устойчивость к подобным неточностям окажет помощь обойтись в будущем без квантовой коррекции неточностей, одной из неприятностей, стоящих перед воплощением квантовых компьютеров в судьбу. 

Как отвечают физики, при создании и масштабировании технологии многокубитных совокупностей возможно будет проводить подобные вычисления и для более сложных молекул. К примеру, всего много кубит будет достаточно для того, чтобы смоделировать процесс азотфиксации, что разрешает создавать бактериям удобрения практически из воздуха. Вероятно это разрешит улучшить существующие методы синтеза азотных удобрений.

Не обращая внимания на то, что квантовые компьютеры на данный момент представляют собой системы из маленького количества кубит (четыре — пять), физики уже применяют их для моделирования высокоэнергетичных процессов. 

Создатель: Владимир Королёв

Случайные записи:

НЕЙРОСЕТЬ ВОСКРЕШАЕТ КАРЛИНА


Похожие статьи, которые вам понравятся:

Tags:  , ,