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Buchi neri, entanglement e limiti del cervello elettronico quantico

Buchi neri, entanglement e limiti del cervello elettronico quantico

Ipotizziamo in quanto una individuo – la chiameremo Alice – abbia un volume di segreti giacche vuole demolire, e affinche quindi lo getti durante un apertura nero a capacita di mano. Stabilito giacche i buchi neri sono i oltre a veloci demolitori della animo, agendo modo giganteschi siti incontri politici tritarifiuti, i segreti di Alice sono sufficientemente al esperto, opportuno?

Attualmente supponiamo perche la sua controparte, Bob, abbia un cervello elettronico quantico in quanto e entangled al buca scuro. (Nei sistemi quantistici entangled, le azioni eseguite circa una parcella influenzano con prassi similare i loro amante entangled, indipendentemente dalla distanza e anche nell’eventualita che alcuni scompaiono con un apertura negro).

Un celebrato esperimento intellettuale di Patrick Hayden e John Preskill dice cosicche Bob puo ottemperare alcune particelle di esempio giacche escono dai bordi di un buco buio. Successivamente Bob puo adottare quei fotoni modo qubit (l’unita di esecuzione di inizio del previsione quantico) contatto le porte logiche del proprio elaboratore quantistico per rivelare la fisica esclusivo cosicche ha portato il disordine nel scritto di Alice. Da questo puo ricreare il tomo.

Bensi non simile per premura. Il nostro giovane fatica sull’apprendimento automatizzato quantico suggerisce in quanto il tomo di Alice potrebbe abitare svanito in continuamente, appresso totale.

Elaboratore quantistici durante controllare la congegno quantistica Alice potrebbe non occupare mai la possibilita di offuscare i suoi segreti con un apertura fosco. Benche, il nostro insolito teorema no-go sul sconvolgimento (scrambling) dell’informazione ha un’applicazione nel ripulito tangibile verso afferrare i sistemi casuali e caotici nei campi per cascata ampliamento dell’apprendimento meccanico quantistico, della termodinamica quantistica e della cognizione dell’informazione quantistica.

Richard Feynman, unito dei grandi fisici del XX mondo, ha buttato il campo dell’informatica quantistica in un colloquio del 1981, laddove ha proposto di ampliare i elaboratore quantistici che ripiano ordinario a causa di simulare i sistemi quantistici. Sono evidentemente difficili da controllare differentemente.

Il nostro gruppo al Los Alamos National Laboratory, totalita ad altri collaboratori, si e concentrato sullo studio degli algoritmi a causa di i cervello elettronico quantistici e, sopra individuare, sugli algoritmi di studio automatizzato – cio che alcuni amano battezzare sagacia finto. La studio intende far insegnamento riguardo a quali tipi di algoritmi funzioneranno veramente sui PC quantistici esistenti, disturbati dal baraonda e su rapporto intermedia, inoltre circa questioni irrisolte della meccanica quantistica durante complesso.

Mediante caratteristica, abbiamo esaminato la allineamento degli algoritmi quantistici variazionali. Essi configurano un paesaggio di espediente dei problemi qualora i picchi rappresentano i punti ad alta vivacita (indesiderati) del sistema, ovvero dilemma, e le valli sono i valori verso bassa forza (auspicati). In incrociare la sistema, l’algoritmo si fa strada obliquamente un aspetto rigoroso, esaminando le sue caratteristiche una alla turno. La opinione si trova nella bacino piu profonda.

L’entanglement entrata al turbamento Ci siamo chiesti nell’eventualita che potessimo assegnare l’apprendimento involontario quantistico a causa di capire il rimescolio. Attuale evento quantico avviene mentre l’entanglement cresce durante un compagine evento di molte particelle ovverosia atomi. Pensate alle condizioni iniziali di attuale impianto appena una qualita di informazione – il registro di Alice, in esempio. Via strada giacche l’entanglement con le particelle all’interno del compagine quantico cresce, l’informazione si diffonde copiosamente; presente sconvolgimento dell’informazione e la importante a causa di racchiudere il caos quantistico, la materia dell’informazione quantistica, i circuiti casuali e una successione di gente argomenti.

L’entanglement dei qubit a causa di assimilare i buchi neri

Un buca buio e il rimescolatore finale. Esplorandolo mediante un algoritmo quantico variazionale circa un computer quantistico studioso entangled col buca fosco, potremmo esaminare la riproducibilita riguardo a ampia rapporto e l’applicabilita dell’apprendimento meccanico quantico. Potremmo ancora imparare una cosa di nuovo sui sistemi quantistici mediante generale. La nostra modello era di impiegare un algoritmo quantico variazionale affinche avrebbe logorato i fotoni sfuggiti in afferrare la svolgimento del tugurio nero. L’approccio sarebbe una prassi di razionalizzazione, attualmente una cambiamento, in quanto caccia nel ambiente preciso il luogo oltre a calato.

Nell’eventualita che lo trovassimo, riveleremmo la sviluppo all’interno del buco nero. Bob potrebbe adoperare queste informazioni attraverso interpretare il combinazione del rimescolatore e ricostruire il tomo di Alice.

Ora vedi il problema. L’esperimento cerebrale di Hayden-Preskill presuppone cosicche Bob possa determinare le dinamiche del tugurio triste giacche stanno rimescolando le informazioni. Piuttosto, abbiamo scoperchiato che la natura stessa del turbamento impedisce verso Bob di imparare quelle dinamiche.

In blocco verso un altura sconfortato Ecco affinche: l’algoritmo si e imprigionato su un tavoliere sconfortato (barren plateau) che, nell’apprendimento istintivo, e triste appena sembra. Nel corso di l’addestramento dell’apprendimento automatizzato, un altura depresso rappresenta ciascuno estensione di coraggio dei problemi perche e integralmente pietanza, verso quanto l’algoritmo puo assistere. Sopra presente panorama in assenza di caratteristiche, l’algoritmo non puo incrociare la inclinazione contro il attutito; non c’e un viaggio chiaro direzione il meno di energia. L’algoritmo gira per mancanza, impedito di conoscere non so che di ingenuo. Non riesce verso incrociare la soluzione.

Il nostro evidente teorema no-go dice cosicche qualsivoglia strategia di apprendimento automatizzato quantico incontrera il temuto altura depresso dal momento che verra applicata a un udienza di confusione ignorato.

La buona annuncio e in quanto la maggior dose dei processi fisici non e percio complessa mezzo i buchi neri, e condensato avremo una istruzione introduttivo delle sue dinamiche, quindi il teorema no-go non critica l’apprendimento automatico quantistico. Dobbiamo abbandonato prediligere accuratamente i problemi per cui applicarlo. Ed e incerto perche avremo opportunita assai rapido dell’apprendimento meccanico quantico a causa di esaminare all’interno di un apertura triste a causa di sentire il tomo di Alice, ovverosia qualsivoglia altra cosa.

Percio, Alice puo alloggiare tranquilla sul avvenimento cosicche i suoi segreti sono al abile, poi tutto.

(L’originale di codesto oggetto e condizione divulgato su “Scientific American” il 4 luglio 2020. Traduzione ed editing per attenzione di Le Scienze. Copia autorizzata, tutti i diritti riservati.)

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