Сегодня 20 сентября 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.

Было интересно? Скажите об этом Google, чтобы чаще получать ссылки на наши новости про на острие науки

Источник:

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

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Президент США объявил о создании «Сил ИИ» — их возглавит «царь ИИ»  2 ч.
Популярные чат-боты в большинстве случаев дают вредные советы в сфере финансов 10 ч.
Новая статья: The Blood of Dawnwalker — начало чего-то выдающегося. Рецензия 17 ч.
Путь на дно: суд обязал Microsoft раскрыть внутренние документы и переписку топ-менеджеров в деле о перепродаже лицензий на ПО 23 ч.
Персональный ИИ-агент Muse от Meta возглавил рейтинг App Store всего через неделю после релиза 19-09 14:11
SpaceXAI удвоила точность распознавания речи в новой модели Grok Voice Transcribe 2.0 19-09 12:59
Anthropic сделала первый шаг к замедлению ИИ — Accenture будет проверять Claude изнутри 19-09 12:51
Европейские разработчики ИИ выступили против призывов США замедлить темп 19-09 10:43
Alibaba выпустила всеядную модель Qwen3.8-Omni-Flash с контекстом на 1 млн токенов 19-09 10:08
Anthropic до IPO собирается выпустить ИИ-модель, которая станет ответом на OpenAI GPT-6 Astra 19-09 07:25
Учёные нашли способ замедлить остывание электронов в солнечных панелях в 1000 раз — это путь за нынешний предел КПД 2 ч.
От SLC до QLC: Unigen выпустила новые SSD семейства Cheetah для ИИ-платформ 5 ч.
Продажи умных очков в Китае удвоились за первые восемь месяцев 2026 года 5 ч.
Китайская CXMT запустила массовое производство памяти DRAM пятого поколения 5 ч.
GPT-6 Astra и Claude Fable превратили роботов в комичных убийц — ИИ провалил новый тест безопасности 10 ч.
Anthropic и OpenAI переключились на аренду небольших ИИ ЦОД 15 ч.
Урезанная Radeon RX 9050 с 4 Гбайт памяти оказалась в среднем на 37 % медленнее версии с 8 Гбайт 23 ч.
Исследователь OpenAI предупредил: ИИ-агенты способны общаться даже на отключённых от Сети компьютерах 24 ч.
Создана не имеющая аналогов плёночная теплоизоляция — она сдерживает тепло в пять раз лучше силикона 24 ч.
До 64 Пбайт для KV-кеша: Huawei представила платформу хранения OceanStor M900 для ИИ ЦОД 19-09 16:07