Komanda mokslininkų iš Oksfordo universiteto žengė didelį žingsnį sprendžiant ilgametę problemą, susijusią su kvančiųjų prietaisų kintamumu, pasitelkdama mašinų mokymąsi. Kvančiųjų prietaisų kintamumas, kuris gali revoliucingai pakeisti įvairias sritis, tokias kaip klimato modeliavimas ar vaistų atradimas, dažnai kyla dėl įgimto kintamumo – rodos vienodi vienetai pasižymi skirtingu elgesiu. Manoma, kad tai kintamumą sukelia prietaisų medžiagos nanomastelio netobulumai.
Stengdamiesi apkabinti prognozuojamąjį ir stebimąjį elgesį kvančių prietaisų srityje, tyrimo komanda panaudojo fiziniais principais grindžiamą mašinų mokymąsi. Analizuodami elektronų srautą per prietaisus ir netiesiogiai keldami išvadas apie vidinius nesutraukimų modelius, mokslininkai sugebėjo pašalinti „realybės atotrūkį”. Šis metodas, panašus į žaidimą „dykumoje”, kai kamuolio judesius galima numatyti, žaisdamas ir renkant duomenis, leido tyrėjams tiksliau prognozuoti prietaisų veikimą.
Mokslininkai matavo individualių kvančiųjų taškelio prietaisų išvestinę srovę skirtingu elektros įtampų nustatymu ir naudojosi šiais duomenimis simuliacijai suvaržyti. Simuliacija apskaičiavo skirtumą tarp išmatuotos ir teorinės srovės be vidinio nesutraukimo, leisdama tyrėjams rasti tinkamų vidinių nesutraukimo profilių, kurie galėtų paaiškinti matavimus. Ši matematinės, statistinės ir gilios mokymosi metodų kombinacija pasitvirtino prognozuojant įtampos nustatymus tam tikroms prietaisų veikimo sąlygoms.
Be to, mokslininkų komandos sukurtas naujas modelis teikia būdą matuoti kvančiųjų prietaisų kintamumą. Ši pažanga galėtų leisti tiksliau prognozuoti prietaisų veikimą ir padėti projektuoti optimalias medžiagas kvančiųjų prietaisų srityje. Modelis taip pat suteikia žinių apie išlyginimo metodus, skirtus sumažinti medžiagos netobulumų poveikį.
Iš viso šis tyrimas žymi didelį žingsnį į priekį naudojant mašinų mokymąsi, siekiant įveikti kintamumo kliūtis kvančiųjų prietaisų srityje. Papildomais tyrimais ir plėtra šis metodas galėtų prisidėti prie kvančiųjų kompiuterių technologijos plačiai paplitimo ir naudojimo įvairiose pramonės šakose.
The source of the article is from the blog zaman.co.at