janvier 21, 2022

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Les processeurs quantiques de Google prennent des cristaux de temps stables qui vont au-delà de la simple théorie

Les cristaux de temps sont de retour dans l’actualité, pas de TimeSplitters. Une étude récemment publiée dans tempérer la nature Il s’appuie sur des recherches antérieures publiées plus tôt cette année sur les cristaux temporels, une nouvelle phase de la matière très prometteuse pour l’avenir de l’informatique quantique. Cette fois-ci, les chercheurs affirment que le matériel quantique de Google Sycamore a été utilisé pour surveiller un cristal temporel stable.

IA quantique de Google

Quelle heure est Cristal ?

À moins que vous ne soyez physicien, la nature d’un cristal temporel peut être potentiellement difficile à comprendre. chercheurs de Université de Stanford, l’une des institutions à l’origine de la nouvelle étude, décrit cette phase du matériau comme « comme une montre qui fonctionne éternellement sans aucune pile ». Google essaie En simplifiant davantage les choses, elle explique sur son blog que les cristaux temporels comportent des atomes qui forment un « motif oscillant ». […] En temps voulu.  »

Quand quelqu’un pense aux cristaux, il est probable qu’il imagine quelque chose comme des pierres précieuses. Ces cristaux sont caractérisés par des couches d’atomes qui, si elles sont observées au niveau microscopique, forment des motifs répétés dans l’espace. Les cristaux de temps diffèrent – et semblent briser les lois de la nature – en montrant des atomes qui se répètent à l’infini dans le temps sans énergie ni entropie supplémentaires.

Stanford note que les cristaux temporels n’enfreignent pas, en fait, les lois de la physique, car leur entropie « reste constante dans le temps, satisfaisant marginalement la deuxième loi de la thermodynamique en ne diminuant pas ». Le concept de cristaux temporels – c’est-à-dire de matière stable composée d’atomes qui forment un motif oscillant dans le temps – a été proposé il y a plusieurs années, mais la nouvelle création d’un cristal temporel est une étape majeure dans le domaine de la physique quantique (via APS Physique).

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Hack de création

IA quantique de Google

Cette nouvelle percée vient de chercheurs de Google Quantum AI, de l’Université de Stanford, de l’Université d’Oxford et de l’Institut Max Planck pour la physique des systèmes complexes. Ce nouveau développement représente le premier exemple d’un cristal temporel qui démontre la soi-disant localisation de nombreux objets, une condition que les paramètres de l’expérience du « cristal presque temporel » n’ont pas réussi à atteindre, selon Stanford.

Le matériel informatique quantique Sycamore de Google Quantum AI a joué un rôle important dans ce développement. Le projet impliquait l’utilisation d’instruments pour vérifier la cristallisation du temps en tant que tel ; Sans cela, quelque chose qui semble être un cristal de temps peut, en fait, finir par tomber dans une agitation inévitable sur une période de temps apparemment incompréhensible.

L’informatique quantique – dans ce cas, le processeur sycomore – intervient pour observer des modèles oscillants dans le temps, en tenant compte de l’affirmation d’un cristal temporel stable et en utilisant des données concrètes pour le prouver. Stanford note que les appareils informatiques quantiques sont imparfaits avec « une cohérence de taille et de temps limitée », mais les chercheurs ont pu surmonter ces limitations avec différents protocoles.

Cette expérience impliquait d’utiliser le matériel Google Quantum AI pour accéder à un cristal temporel en utilisant 20 tours de bits d’information quantiques (qubits) ; Quelques centaines de cycles d’oscillations sont observés, car il n’est pas possible de visualiser le temps du cristal indéfiniment sur des éons pour vérifier sa stabilité.

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Le directeur de l’Institut Max Planck pour la physique des systèmes complexes et co-auteur de l’étude, Rodrich Mosner, a détaillé l’utilisation des appareils Google dans le cadre de l’expérience sur les cristaux temporels, en déclarant :

Nous avons pu utiliser l’ingéniosité d’un ordinateur quantique pour nous aider à analyser ses propres limites. Il nous a essentiellement expliqué comment corriger ses erreurs, afin que l’empreinte du comportement parfait des cristaux temporels puisse être vérifiée grâce à des observations en temps fini.

pour avancer

« Créer une nouvelle phase de la matière est sans aucun doute passionnant à un niveau fondamental », ont déclaré les chercheurs de Stanford dans le cadre de leur annonce. Google, pour sa part, souligne la promesse passionnante de l’informatique quantique future, du moins en ce qui concerne les découvertes scientifiques et les futures innovations quantiques qui pourraient en résulter dans divers domaines.

Google explique qu’il reste encore beaucoup de travail à accomplir avant qu’un véritable ordinateur quantique ne soit développé, bien que Le Département de l’intelligence artificielle quantique prédit Développement d’un « ordinateur quantique correcteur d’erreurs utile » au cours de cette décennie.

La société a passé des années à contribuer aux algorithmes et aux théories qui joueront un rôle clé dans un éventuel ordinateur quantique de débogage. Actuellement, les processeurs quantiques de la société offrent aux scientifiques un moyen de modéliser en toute confiance des cristaux temporels stables, ouvrant la porte à un nouveau monde d’exploration de nouvelles phases de la matière.