เว็บตรง / บาคาร่าเว็บตรง ลองนึกภาพจักรวาลคู่ขนานที่นักฟิสิกส์ได้รับค่าตอบแทนอย่างงดงามจนสามารถสะสมสินทรัพย์มากมายได้ ในจักรวาลทางเลือกนี้ คุณย่อมต้องการแบ่งปันความโชคดีของคุณ ดังนั้นคุณจึงตัดสินใจแบ่งทรัพย์สินของคุณให้เท่าๆ กันระหว่างเพื่อนที่ไม่ใช่นักฟิสิกส์สองคนของคุณ นี่คือตัวอย่างของปัญหาการแบ่งจำนวนซึ่งมีจุดมุ่งหมายเพื่อแบ่งรายการจำนวนเต็มเดียวออกเป็นสองรายการที่สมดุลในลักษณะที่ลดความคลาดเคลื่อนระหว่างผลรวมของแต่ละรายการ
ในตัวอย่างนี้ จำนวนเต็มจะสอดคล้องกับมูลค่าของทรัพย์สิน
ของคุณและรายการแบบสมดุลแสดงถึงทรัพย์สินที่ส่งถึงเพื่อนแต่ละคน ความกระตือรือร้นของคุณจะลดลง เมื่อคุณพบว่างานง่าย ๆ ที่ดูเหมือนยากนี้ยาก อันที่จริง ปัญหาการแบ่งพาร์ติชั่นตัวเลขถูกจัดประเภทเป็น NP-hard ซึ่งหมายความว่าโซลูชันที่เหมาะสมที่สุดนั้นหายากแต่ตรวจสอบได้ง่าย
นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ดได้พัฒนาแนวทางควอนตัม ด้วยการใช้อัลกอริธึมควอนตัมที่เป็นที่รู้จักในชื่อ Grover’s Algorithm กับปัญหาการแบ่งพาร์ติชั่นตัวเลข พวกเขาได้ความเร็วกำลังสองเพิ่มขึ้นเมื่อเทียบกับอัลกอริธึมแบบคลาสสิกที่เทียบเท่ากัน ทีมงานยังเสนอวิธีการใช้อัลกอริธึมนี้ในอุปกรณ์ควอนตัมระยะใกล้ เช่น อุปกรณ์ที่ใช้อะตอมเย็น
อัลกอริทึมของ Grover ออกแบบมาเพื่อค้นหารายการเฉพาะในฐานข้อมูล และอาศัย Oracle ที่เรียกว่าเพื่อตัดสินว่ารายการที่กำหนดเป็นเป้าหมายของการค้นหาหรือไม่ เมื่อแต่ละรายการในฐานข้อมูลถูกเข้ารหัสเป็นสถานะควอนตัมที่แตกต่างกัน ขั้นตอนต่อไปคือการสร้างการทับซ้อนที่ถ่วงน้ำหนักเท่ากันของสถานะเหล่านี้ หลังจากนั้น ออราเคิลจะถูกนำไปใช้กับการซ้อนทับเพื่อให้มีความแตกต่างของเฟสในสถานะควอนตัมที่เข้ารหัสรายการเป้าหมาย นี่เป็นการทำเครื่องหมายเป้าหมาย หลังจากนั้นสามารถเพิ่มโอกาสในการวัดได้ จากนั้นจึงใช้กระบวนการซ้ำๆ จนกว่าความน่าจะเป็นในการวัดจะสูงเพียงพอ
แผนภาพแสดงน้ำหนักสองชุดบนเครื่องชั่ง
ทางด้านซ้าย และกราฟรูปดาวทางด้านขวานักวิจัยของสแตนฟอร์ดใช้อัลกอริธึมของ Grover กับปัญหาการแบ่งพาร์ติชั่นตัวเลขโดยเข้ารหัสแต่ละพาร์ติชั่นที่เป็นไปได้ของรายการจำนวนเต็มเป็นสถานะควอนตัม พวกเขายังกำหนด oracle ที่สามารถระบุพาร์ติชันที่เหมาะสมที่สุด ซึ่งเป็นไปได้เนื่องจากวิธีแก้ปัญหาของปัญหา NP-hard นั้นง่ายต่อการตรวจสอบ อัลกอริทึมของ Grover จะค้นหาพาร์ติชันที่เหมาะสมที่สุด
ในการใช้อัลกอริธึม นักฟิสิกส์เสนอสถาปัตยกรรมฮาร์ดแวร์ที่มีการหมุนควอนตัมกลาง (เช่น อะตอม Rydberg) หรือโบซอนกลาง (เช่น โหมดโบโซนิกจากช่อง) ควบคู่ไปกับการหมุนอื่นๆ ในระบบด้วย ไม่มีข้อต่ออื่น ๆ การจัดเรียงนี้เรียกว่ากราฟดาว (ดูรูป) เอนทิตีส่วนกลางทำหน้าที่เป็นออราเคิล และจุดแข็งของการเชื่อมต่อกับสปินอื่นๆ แสดงถึงจำนวนเต็มในรายการ
ทิศทางในอนาคต
Ognjen Marković ผู้เขียนร่วมของการศึกษา กล่าวว่า “ข้อเสนอของเราเปิดโอกาสให้มีการใช้อัลกอริทึมของ Grover อย่างมีประสิทธิภาพบนอุปกรณ์ก่อนที่จะแก้ไขข้อผิดพลาดควอนตัมได้อย่างสมบูรณ์ ปรับปรุงโอกาสในการแก้ไขปัญหาในโลกแห่งความเป็นจริงบนอุปกรณ์ระยะสั้นเหล่านี้” Ognjen Markovićผู้ร่วมวิจัยกล่าว
สแนปชอตจากการจำลองด้วยคอมพิวเตอร์
ของอัลกอริธึมการค้นหาควอนตัมของ Grover ที่ใช้ในวัสดุเมตาของไมโครเวฟไมโครเวฟใน metamaterial ทำการค้นหาควอนตัมMarković ยังเชื่อว่างานนี้สามารถกระตุ้นการวิจัยในด้านอัลกอริธึมไฮบริดควอนตัมคลาสสิก ตัวอย่างเช่น การนำอัลกอริธึมของ Grover ไปใช้ตามที่ทีมเสนอสามารถใช้เป็นรูทีนย่อยควอนตัมในอัลกอริธึมคลาสสิกที่ใหญ่กว่าและอาจเป็นได้
การตรวจสอบแนวหนึ่งเกี่ยวข้องกับสนามแม่เหล็กหรือแนวโน้มของวัสดุที่มีธาตุเหล็กที่จะขยายตัวและหดตัวเล็กน้อยเมื่อมีการใช้กระแสไฟฟ้าเป็นพัลส์ Magnetostriction เกี่ยวข้องกับ ferromagnetism และบางทีอาจเป็นที่รู้จักกันดีว่าเป็นแหล่งกำเนิดของเสียงฮัมที่คุ้นเคยซึ่งเล็ดลอดออกมาจากหลอดฟลูออเรสเซนต์และหม้อแปลงไฟฟ้า อย่างไรก็ตาม เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงรูปร่างของวัสดุแม่เหล็กทำให้สนามแม่เหล็กของวัสดุพลิกผัน ปรากฏการณ์ที่น่ารำคาญในบางครั้งนี้สามารถพิสูจน์ได้ว่าเป็นกุญแจสำคัญสำหรับอุปกรณ์ “แม่เหล็ก” รุ่นต่อไป
อุปกรณ์ประเภทนี้จะใช้สนามแม่เหล็กเหนี่ยวนำไฟฟ้าเพื่อเก็บข้อมูลไบนารีหนึ่งและศูนย์ดิจิตอล ต่างจากเทคโนโลยี CMOS ทั่วไป อุปกรณ์สวิตชิ่งเหล่านี้ไม่ต้องการไฟฟ้าที่สม่ำเสมอ ดังนั้นจึงควรใช้พลังงานน้อยกว่ามากในการทำงาน
คำสั่งที่ไม่ต้องการวัสดุแม่เหล็กส่วนใหญ่ประกอบด้วยธาตุหายาก ซึ่งหายากเกินไปและมีราคาแพงที่จะใช้ในปริมาณที่จำเป็นสำหรับการผลิตเศษ ในงานชิ้นใหม่นี้ นักวิจัยที่นำโดยJohn Heronจากมหาวิทยาลัยมิชิแกนได้มุ่งเน้นไปที่โลหะผสมเหล็ก-แกลเลียมที่มีสูตรทางเคมีFe 1 – x Ga x นกกระสาอธิบายว่าแมกนีโตสตริกชันของโลหะผสมนี้โดยปกติจะเพิ่มขึ้นตามความเข้มข้นของแกลเลียมที่เพิ่มขึ้น อย่างไรก็ตาม การเพิ่มขึ้นเหล่านี้ในที่สุดก็ลดระดับลงที่ประมาณx = 19% ก่อนที่จะลดลงอย่างรวดเร็วเนื่องจากปริมาณแกลเลียมที่สูงขึ้นเริ่มก่อตัวเป็นโครงสร้างอะตอมระหว่างโลหะตามคำสั่ง
เพื่อแก้ปัญหานี้ นักวิจัยได้ใช้กระบวนการที่เรียกว่า epitaxy ของลำแสงโมเลกุลที่อุณหภูมิต่ำเพื่อ “หยุด” อะตอมในสารประกอบ เพื่อป้องกันไม่ให้สร้างลำดับที่ไม่ต้องการนี้ เทคนิคนี้ช่วยให้นักวิจัยสามารถเพิ่มเศษส่วนของแกลเลียมในวัสดุเป็นx = 30% ซึ่งเพิ่มสนามแม่เหล็กขึ้นเป็นสิบเท่าเมื่อเทียบกับโลหะผสมที่ไม่ผ่านการดัดแปลง
Heron เปรียบเทคนิคซึ่งมีรายละเอียดอยู่ในNature Communicationsเพื่อ “พ่นสี” กับแต่ละอะตอม เทคนิคนี้มีข้อได้เปรียบอีกประการหนึ่งคือช่วยให้สามารถวัดคุณสมบัติแมกนีโตสทริกทีฟของวัสดุได้ง่ายๆ โดยนำไปใช้กับพื้นผิวที่บิดเบี้ยวเล็กน้อยเมื่อใช้แรงดันไฟฟ้า เว็บตรง / บาคาร่าเว็บตรง
