Сегодня 14 июня 2026
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Новости Hardware

Учёные впервые запустили модель Вселенной на уровне теории квантового поля — вышло примитивно, но похоже

При изучении мироздания современная наука дошла до квантовой теории поля. Все известные учёным элементарные частицы — это проявления квантовых полей, присущих каждой из них. При этом между этими проявлениями в виде частиц и античастиц происходят взаимодействия посредством множества сил, которые также представляют собой поля (электромагнитные, ядерные, гравитационные и другие). Смоделировать всё это — почти неподъёмная задача. Но учёные поняли, как её решать.

 Источник изображения: Harald Ritsch

Художественное представление «танца» элементарных частиц в двух измрениях. Источник изображения: Harald Ritsch

Двоичное представление данных, лежащее в основе алгоритмов классических и квантовых компьютеров, не позволяет создать модель Вселенной в полном объёме на её фундаментальном уровне. Слишком много факторов приходится учитывать, и вычисления быстро превышают любые аппаратные возможности. С квантовыми компьютерами задача может оказаться чуть проще, ведь они, по сути, симулируют квантовые явления и способны упростить моделирование квантовой теории поля по сравнению с классическими суперкомпьютерами. Однако даже им не хватает разрядности.

Решение заключается в том, что кубиты тоже могут быть многоуровневыми. Каждый кубит может быть представлен кутритом (в трёх состояниях), куквартом (в четырёх), куквинтом (в пяти) и так далее. В общем случае такие кубиты называются кудитами (qudit). В России, например, квантовые системы на кудитах разрабатываются почти с самого начала работы над квантовыми вычислительными платформами. Кудиты позволяют кодировать гораздо более сложное и многогранное поведение квантовых полей и их взаимодействий, чем обычные двоичные кубиты. Именно этим решили воспользоваться учёные из Австрии и Канады. В своей работе они использовали куквинты — кубиты с пятью отдельными состояниями.

Ещё в 2016 году в Университете Инсбрука было продемонстрировано моделирование пар частица-античастица. «В этой демонстрации мы упростили задачу, ограничив движение частиц одной прямой. Снятие этого ограничения — важный шаг на пути к использованию квантовых компьютеров для понимания фундаментальных взаимодействий частиц», — поясняют учёные. В новой работе была представлена первая квантовая симуляция в двух пространственных измерениях. Физически квантовая система для работы с кудитами была создана в Инсбруке, а алгоритм для моделирования разработали в Канаде.

«Помимо поведения частиц, теперь мы также видим магнитные поля между ними, которые могут существовать только в том случае, если частицы не ограничены в движении одной осью. Это приближает нас на важный шаг к изучению природы», — говорят исследователи. Однако это только первый шаг, ведь впереди — третье пространственное измерение и целый спектр других взаимодействий между частицами, помимо электромагнитного. Всё это также предстоит учесть в модели, чтобы точно воспроизвести нашу Вселенную на уровне квантовых полей.

Новая работа по квантовой электродинамике — это лишь начало. С добавлением всего нескольких дополнительных кубитов (кудитов) можно будет распространить текущие результаты не только на трёхмерные модели, но и на сильное ядерное взаимодействие, которое удерживает атомы вместе и содержит в себе многие из оставшихся загадок физики. «Мы воодушевлены потенциалом квантовых компьютеров в изучении этих увлекательных вопросов», — резюмируют учёные.

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Новая статья: Fatekeeper — наконец-то Dark Messiah 2? Предварительный обзор 10 ч.
Новая статья: Gamesblender № 780: RE Veronica, Stellar Blade 2, Gears of War: E-Day, Senua — главные анонсы июня 10 ч.
Вышло приложение ASCILINE Engine для трансляции «неблокируемого» ASCII-видео 17 ч.
ИИ-стартап Mistral AI ведёт переговоры о привлечении €3 млрд при оценке в €20 млрд 17 ч.
Google начала развёртывать поисковых ИИ-агентов — но пока лишь для платных пользователей 21 ч.
Водители Tesla научились обманывать автопилот игрушечной головой — чтобы листать соцсети за рулём 23 ч.
Генпрокуроры нескольких штатов США запустили проверку в отношении OpenAI 23 ч.
Anthropic отключила передовые ИИ-модели Mythos 5 и Fable 5 для всех пользователей по требованию США 13-06 08:19
Новая статья: Gothic Remake — в новом теле старый дух. Рецензия 13-06 00:03
Нереалистичные сроки, неумелое руководство и страх отмены: журналисты рассказали о проблемах разработки новой Ghost Recon 12-06 19:51
Богатеющие сотрудники Samsung и SK hynix разгоняют цены на недвижимость в соседних с фабриками городах 2 ч.
Нераспакованный картридж Super Mario Bros. продали на аукционе за рекордные $3 млн 2 ч.
AMD утверждает, что ноутбук на базе Ryzen 5 220 лучше подходит для игр, чем Apple MacBook Neo 4 ч.
Удостоверяющий центр GlobalSign начал отзыв EV-сертификатов у российских компаний, находящихся под санкциями 9 ч.
Nvidia подняла рекомендованную цену RTX Pro 6000 Blackwell до $13 250 — рост на 55 % за год 15 ч.
We will VROC you: Graid Technology продолжит активное развитие купленной у Intel технологии RAID 15 ч.
Компактный ИИ-компьютер AMD Ryzen AI Halo на Windows 11 поступил в продажу за $4000 18 ч.
Учёные создали беспроводной нейростимулятор размером с рисовое зёрнышко — он легко вводится и подавляет боль 21 ч.
Netgear обвинила американскую часть TP-Link в сохранении тесных связей с Пекином 21 ч.
SpaceX построит завод Gigasat для массового выпуска космических ИИ ЦОД 23 ч.