Ученые провели самые масштабные квантовые вычисления

Ученые провели самые масштабные квантовые вычисления

Американские и канадские ученые провели самое масштабное вычисление при помощи квантового компьютера на настоящий момент. Им удалось посчитать так называемые двухцветные числа Рамсея. Препринт статьи появился на сайте arXiv.org.

Теория Рамсея, названная в честь английского математика Франка Рамсея, - это раздел дискретной математики, занимающийся вопросами возникновения порядка в случайных системах. В частном случае, который изучался в работе, основная теорема звучит так - для любой пары чисел m и n найдется такое число R(m, n) (и называемое двухцветным числом Рамсея), что при любой раскраске полного графа с количеством вершин не меньше этого числа, в нем найдется либо полный подграф первого цвета, либо второго.

Примером на теорему Рамсея может служить следующая задача. Пусть решается вопрос о приглашении некоторого количества людей в гости. Мы знаем, что среди них нет n попарно знакомых, которые могли бы отделиться от общей вечеринки. Сколько надо пригласить людей, чтобы среди них было m попарно незнакомых?

Примечательно, что вычисление чисел Рамсея представляет сложнейшую задачу, поскольку проводится в лоб, громадным количеством переборов (например, до сих пор неизвестно R(5,5) - скорее всего оно лежит в пределах от 43 до 49). В рамках новой работы ученые использовали квантовый компьютер из 84 кубитов - квантовых аналогов бита, которые могут находится сразу в суперпозиции нескольких состояний.

В результате им удалось посчитать числа R(3,3), R(4,2), R(5,2), R(6,2), R(7,2) и R(8,2). По словам исследователей, предыдущим рекордом по вычислению было разложение на простые множители числа 143. Для этого использовалось всего 4 кубита. В свою очередь первым реальным вычислением считается разложение на множители числа 15 десять лет назад. В том первом опыте участвовали семь кубитов.

В сентябре 2011 года группе физиков из Японии, Китая и США впервые удалось построить на практике квантовый компьютер по архитектуре фон Неймана - то есть с физическим разделением квантового процессора и квантовой памяти. Свои результаты они опубликовали в журнале Science.

Источник: lenta.ru

Похожие новости:
Установлен новый мировой рекорд вычисления знаков пи
Ученые установили новый рекорд по вычислению знаков числа "пи". Математическая константа посчитана с точностью до 10 триллионов знаков после запятой. Авторы достижения - американец Александр Йи и японец Шигеру Кондо.Предыдущий рекорд - 5 триллионов знаков - также принадлежит им. А весной, ..
2011-10-24 2816 2 Научные открытия
0
Фотонную нейронную сеть научили считать
Инженеры из университета Гента разработали фотонный чип, построенный по принципам нейронных сетей. Он состоит всего из 16 узлов, однако способен выполнять все типичные задачи машины Тьюринга. Описание устройства опубликовано в журнале Nature Communications, кратко о нем можно прочитать на сайте ..
2014-04-03 1975 0 Научные открытия
0
Облака стали ближе к земле
Аппарат NASA на протяжении десятилетия делал фотографии облаков. Недавнее подведение итогов многолетнего исследования показало, что облака постепенно снижаются, всё больше приближаясь к земле. Многоугловой спектрорадиометр (Multi-angle Imaging SpectroRadiometer) наблюдал из космоса за земными облаками с марта 2000 года ..
2012-02-27 3249 0 Научные открытия
0
Изменение скорости света связали с темной материей
Физики из Университета Нового Южного Уэльса в Сиднее предположили, что темная материя может приводить к изменению фундаментальных констант, в частности, скорости света в вакууме. Результаты своих исследований авторы опубликовали в Physical Review Letters, а кратко с ними можно ознакомиться ..
2015-11-22 4721 0 Научные открытия
0
Ученые: планета нагревается слишком быстро
Климатологи изменили свои представления о масштабе и темпах глобального потепления после того, как были получены данные метеонаблюдений из Арктики. Материалы университета Восточной Англии – один из немногих источников данных об изменении глобальной температуры. Они отражают результаты измерений с конца ..
2012-03-22 2525 0 Научные открытия
0
БАК поможет найти ученым новую форму материи
Большой адронный коллайдер (БАК, Large Hadron Collider - LHC) уже сыграл важную роль в открытии так называемой Божественной частицы, и теперь самый большой в мире коллайдер частиц, возможно, поможет ученым обнаружить новую форму материи, известную как тетракварк. Согласно ..
2014-04-14 2708 0 Научные открытия
0
Математики помогут ускорить интернет
Сотрудники Массачусетского технологического института разработали теорию передачи информации в коммуникационных сетях, позволяющую оптимизировать емкость сетей и объем передаваемых данных. Работа разбита на две части, первая и которых опубликована в журнале IEEE Transactions on Information Theory. Препринты статей ..
2012-05-15 1864 0 Научные открытия
0
Расчет дифракционных решеток ускорили «искривлением пространства»
Физики из МФТИ и французского Университета Жана Монне предложили новый метод моделирования рассеяния света на дифракционных решетках. Алгоритм требует меньше ресурсов, чем традиционные подходы и оптимизирован для расчетов на процессорах обыкновенных компьютерных видеокарт. Это позволяет получить значительный прирост в скорости вычислений. Исследование ..
2017-01-25 8162 0 Научные открытия
0
Ученые создали новые кристаллы компьютерной памяти
Получены кристаллы, которые могут открыть новую эру в индустрии компьютерной памяти. Они недороги, просты в производстве и, главное, проявляют нужные свойства при комнатной температуре. Класс органических материалов, полученных в лабораториях Северо-Западного университета Иллинойса (США), открывает новые, захватывающие дух возможности ..
2012-09-2 2234 0 Научные открытия
0
Физическую «проблему тысячелетия» посчитали неразрешимой
Физики из Великобритании, Испании и Германии посчитали одну из «проблем тысячелетия» (связанную с физикой элементарных частиц) неразрешимой. Результаты своих исследований Тоби Кубитт, Дэвид Гарсия Перес и Майкл Вольф опубликовали в журнале Nature, а кратко о них сообщает Nature News.В ..
2015-12-12 2858 0 Научные открытия
-1
Пересмотр истории: радиоизотопный метод ошибочен
Ученые из Британской геологической службы и Массачусетского технологического института уточнили методику измерения времени по изотопному составу урана, которая сегодня используется для оценки давности основных геологических событий. Таким образом, выяснилось, что предыдущие исследования ошибочно «старили» события ..
2012-04-16 2376 0 Научные открытия
0
Астрономы раскрыли тайну появления самых больших звёзд
Астрономы раскрыли загадку огромных звёзд, которые не давали учёным покоя с момента их открытия в 2010 году. Четыре звезды, обнаруженные в звёздном скоплении R136 в соседней с нашей галактике Большое Магелланово Облако, имели настолько большие размеры, что совершенно ..
2012-08-9 1992 0 Научные открытия
0
Ученые создали модель Вселенной на основе теории суперструн
Группа из трех исследователей впервые продемонстрировала то, как в нашей Вселенной образовалось 3 пространственных измерений из десяти, девять из которых относились к пространству, а одно ко времени. Результаты были получены путем моделирования на суперкомпьютере. В теории суперструн, которую называют "теорией всего", все элементарные ..
2011-12-26 3963 2 Научные открытия
0
Физики построили квантовый компьютер в алмазе
Новое устройство содержит всего два кубита, но зато демонстрирует хорошую устойчивость. При этом кристалл работает при комнатной температуре. Последняя деталь будет очень важна, если исследователи когда-нибудь попытаются сделать квантовые компьютеры по-настоящему массовыми.  Физики из Нидерландов и США создали ..
2015-10-11 2464 0 Научные открытия
1
Учёные узнали время жизни ледяного покрова Гренландии
Новое исследование учёных из Потсдамского института изучающего изменения климата (PIK) и университета «Complutense» (Мадрид) показывает, что ледяной покров Гренландии будет более уязвимым к глобальному потеплению, чем считалось до недавнего времени, сообщает «WordScience.org». Температурный порог для таяния ледяного пласта ..
2012-03-14 2032 0 Научные открытия
0