Računalništvo, telefonija
04.07.2026 12:34

Deli z drugimi:

Share
Sledite nam na Google News

Znanstveniki z novim modelom kvantne mehanike korak bližje razumevanju strukture vesolja

Foto: Pixabay
Foto: Pixabay

Znanstvenik Anthony Ciavarella iz laboratorija Lawrence Berkeley National Laboratory je z oddaljenim dostopom do kvantnega računalnika IBM uspešno simuliral hadronizacijo. Gre za proces, ki se zgodi, ko se kvarki (osnovni gradniki snovi) zaradi močne jedrske sile povežejo v sestavljene delce, imenovane hadroni. Najbolj znana primera hadronov sta proton in nevtron, ki tvorita atomska jedra. Ker fizikalni eksperimenti v pospeševalnikih, kot je LHC v CERN-u, ne morejo neposredno izmeriti vsakega koraka tega procesa pred samim nastankom hadronov, morajo znanstveniki vrzeli zapolniti z računalniškimi simulacijami.

Tu pa klasični računalniki naletijo na nepremostljivo oviro. Teorija, ki opisuje močno jedrsko silo (kvantna kromodinamična teorija oziroma QCD), namreč zahteva eksponentno količino pomnilnika in procesorske moči za izračun vseh možnih kvantnih stanj delcev. Količina potrebnega pomnilnika se podvoji z vsakim novim delcem ali časovnim korakom. Kvantni računalniki po drugi strani uporabljajo kvantne bite ali kubite, ki lahko zaradi pojava kvantne superpozicije obstajajo v več stanjih hkrati (kot binarne enice in ničle hkrati) ter naravno posnemajo prepletenost subatomskih delcev.

Ciavarella je za premagovanje omejitev trenutne generacije kvantnega hardvera uporabil tri ključne poenostavitve. Najprej je uporabil limito težkih kvarkov pri simulaciji pretrganja strune, saj se težji kvarki manj razpršijo in jih je lažje umestiti v simulacijsko mrežo, rezultate pa je nato mogoče ekstrapolirati na lažje kvarke. Nato je vpeljal skalarni variacijski reševalnik, ki optimizira vezja na majhnem številu kubitov in nato parametre skalira na večje sisteme, kar je omogočilo stabilizacijo kvantnega vakuuma na procesorju Heron z uporabo 104 kubitov. Kot zadnjo poenostavitev pa je gibanje delcev omejil na eno dimenzijo, torej zgolj v smer levo in desno.

Kljub tem poenostavitvam je simulacija uspešno poustvarila mehanizem “pretrganja strune”. Ko se kvarki ob trku oddaljujejo, se gluonska struna med njimi razteza, dokler se ne pretrga, pri čemer se sprosti energija za nastanek novega para kvark-antikvark. Kvantni računalnik je potrdil opazovanja iz klasičnih superračunalnikov, saj je pokazal, da v sredini gluonske strune tik pred pretrganjem snov začne prehajati v plinasto stanje pri končni temperaturi. To nakazuje, da gre za resnično lastnost delovanja našega vesolja, projekt pa dokazuje, da bodo kvantni sistemi kmalu sposobni opravljati izračune, ki daleč presegajo zmožnosti klasičnih strojev.


Vam je bila novica zanimiva?

Povejte prijateljem, da ste novico prebrali na Računalniških novicah.

Share
Prijavi napako v članku


Kaj berejo drugi?

Partnerji Računalniških novic Prikaži vse

Zlati partner

Kaspersky

, ,
Kaspersky je globalno priznano podjetje, specializirano za raziskovanje, razvoj in ponudbo visoko zmogljivih varnostnih rešitev za informacijsko varnost in zaščito pred spletnimi ... Več

MA-KO d.o.o.

Tovarniška cesta 2b, 5270 Ajdovščina, Tel: 05 368 11 10
Se sprašujete, kako najti najboljšega ponudnika računalniških sistemov in storitev? Kriteriji dolgoletne izkušnje, kakovostne storitve in zadovoljstvo strank takoj obrodijo ... Več

MITS d.o.o.

Butari 20a, 6272 Gračišče, Tel: 040 895 342
Bodite pozorni pri izbiri pravega ponudnika programskih rešitev za gostinstvo, hotelirstvo in druge storitvene dejavnosti. Večina ponuja le generične oblike rešitev, ki ne zadostujejo ... Več

GRID d.o.o.

Cesta v Šmartno 49a, 1000 Ljubljana, Tel: 040 299 901