Viens pētnieku komandas no Oksfordas Universitātes ir nozīmīgi progresējuši, risinot ilgstošu problēmu kvantu iekārtās, izmantojot mašīnmācīšanos. Kvantu iekārtas, kuras varētu revolucionizēt dažādas nozares, piemēram, klimata modelēšanu un narkotiku atklāšanu, bieži cieš no iedzimtas variabilitātes, kur seemingly identiskas vienības izrāda dažādu uzvedību. Šo variabilitāti uzskata par nanomēroga nesklandību ierīču materiālos izraisītu.
Lai samazinātu atšķirību starp prognozēto un novēroto uzvedību kvantu iekārtās, pētnieku komanda izmantoja fizikas pamatotu mašīnmācīšanos. Analizējot elektronu plūsmu caur ierīcēm un netieši spriežot par iekšējiem traucējumu modeļiem, viņi varēja aizpildīt “reālās dzīves plaisu”. Šī pieeja, kas līdzīga “trakajam golfa”, kur bumbas kustības var paredzēt ar praksi un datu vākšanu, ļāva pētniekiem veikt precīzākas prognozes par iekārtu veiktspēju.
Pētnieki mērīja individuālo kvantu punktu ierīču izvades strāvu pie dažādām sprieguma iestatīšanām un izmantoja šos datus, lai ierobežotu simulāciju. Simulācija aprēķināja atšķirību starp mērīto strāvu un teorētisko strāvu bez iekšējiem traucējumiem, ļaujot pētniekiem atrast piemērotus iekšējo kārtību modeļus, kas varētu skaidrot mērījumu rezultātus. Šīs matemātiskās, statistiskās un dziļās mācīšanās pieejas kombinācija pierādījās efektīva, lai prognozētu sprieguma iestatījumus konkrētiem ierīču darbības režīmiem.
Turklāt pētnieku izstrādātais jaunais modelis nodrošina iespēju kvantu iekārtu variabilitāti kvantificēt. Šis uzlabojums var novest pie precīzākām iekārtu veiktspējas prognozēm un būtiski atbalstīt optimālu materiālu izstrādē kvantu iekārtām. Modelis arī sniedz ieskatu kompensācijas pieejās, lai samazinātu materiālu nesklandības ietekmi.
Kopumā šī pētījuma rezultāts ir nozīmīgs solis uz priekšu, izmantojot mašīnmācīšanās spēkus, lai pārvarētu šķēršļus, ko rada variabilitāte kvantu iekārtās. Ar turpmākiem pētījumiem un attīstību šī pieeja varētu veicināt kvantu skaitļošanas tehnoloģijas plašu izmantošanu dažādās nozarēs.
The source of the article is from the blog kunsthuisoaleer.nl