מחקר חדשני שנערך על ידי חוקרים באוניברסיטת אוקספורד עשה התקדמויות משמעותיות בהתמודדות עם אתגר עיקרי בפיתוח מכשירי קוונט. על-ידי ניצול יכולת הלמידה המתמקדת של מכונה, החוקרים התמודדו עם "פער המציאות", השוני בין התנהגות שניתנת לחיזוי לבין התנהגות שמתפעלת במכשירים קוונטיים, מה שמביא לאפשרויות חדשות לקידום החישוב הקוונטי.
הממצאים החדשניים, שפורסמו במאמר בכתב העת Physical Review X, מכילים תובנות מבטיחות למגוון רחב של יישומים, מדמות האקלים עד גילוי תרופות. בתחום החישוב הקוונטי, הגמישות והאינטגרציה של מכשירים קוונטיים יחידים, הידועים גם בשמם מחידות הקוונט (qubits), חיוניים עבור השגת יכולת פעולה משופרת באפשרויות שונות. אך, הזעיזות האינטרינזית בין היחידות הקוונטיות הדומות כתמיד הייתה מכשול ממושך.
נראה כי הזעיזות הזו נובעת מגורמים לא מושלמים ברמות הננו-גודל בחומרים שנוצרו מהם מכשירים קוונטיים. בעוד שאלה ומדידה ישירה של הגורמים הללו הייתה מאתגרת למדי לצורך חיזוי מדויק של תוצאות. כדי להתמודד עם התוחלת זו, צוות המחקר בחר שיטת "למידה-משופרת על ידי פיזיקה".
רוא' מובילת המחקר, פרופסור נטליה ארס, השוותה את הגישה לשיפור חיזויים של משחק "גולף מדוכף" על ידי ביצוע יריות חוזרות באמצעות סימולציה וטכניקות למידת מכונה. החוקרים אספו נתונים על ידי מדידת הזרם היצא בגדלים מתח שונים בתוך מכשיר נקודת קוואנטית יחידה. נתונים אלו הוזנו לסימולציה שחישבה את הפערים בין הערכים המדות לערכים התיאורטיים לזרם, תוך התחשבות במקרים של חוסר סדר פנימי.
על ידי ביצוע שלב זה כרצונו,הסימולציה שם לקוח לתת הסברה קונפיגורציות לחוסר הסדר הפנימיים שיכולים להסביר את המדידות שנראות. הגישה החדשנית הזו משלבת טכניקות מתמטיות וסטטיסטיות עם למידה עמוקה. פרופסור ארס הסבירה, "בהשוואה למשחק הגולף המדוכף, זה שווה לשים רצפי חיישנים ארוכים במנהרה, מה שמאפשר לנו למדוד את מהירות הכדור בנקודות שונות".
התפרצות זו ביכולת לסגור את "פער המציאות" במכשירים קוונטיים פותחת אופקים חדשים עבור תחום החישוב הקוונטי ומפנה את הדרך לחיזויים יותר מדויקים של ביצועי המכשיר. היישום המוצלח של טכניקות למידה מתמקדות בקשר זה יכולים להםגה מגוון מתעשיות שונות ולקדם התקדמויות בתחומים כמו דיגיטליזציה של האקלים וגילוי תרופות.
The source of the article is from the blog trebujena.net