Физика может принести более быстрые решения для жестких вычислительных проблем: вдохновленная физикой модель берет вычислительные вызовы со стороны новой перспективы

Исследователи из Университета Центральной Бостонского университета и Флориды развивали новый подход, дабы решить такие тяжёлые вычислительные неприятности более скоро. Как сообщается 12 мая по собственной природе Коммуникации, они нашли метод применить статистическую механику, отрасль физики, дабы создать более действенные методы, каковые смогут трудиться на классических компьютерах либо новом типе кванта счётная машина, сообщил доктор наук Эдуардо Муксиоло, глава Отдела Физики в Колледже UCF Наук.

Статистическая механика была развита, дабы изучить жёсткие частицы, жидкости и газы в макроскопических весах, но сейчас употребляется, дабы обрисовать множество сложных состояний вещества от магнетизма до сверхпроводимости. Способы, полученные из статистической механики, были кроме этого применены, чтобы выяснить транспортные образцы, поведение сетей нейронов, колебаний и лавин песка фондового рынка.

Уже имеется успешные методы на базе статистической механики, каковые употребляются, дабы решить вычислительные неприятности. Такие методы наносят на карту неприятности на модель двойных переменных на узлах графа, и ответ закодировано на конфигурации модели с самой низкой энергией. Встраивая модель в аппаратные средства либо компьютерное моделирование, исследователи смогут охладить совокупность, пока это не достигает собственной самой низкой энергии, показывая ответ.

«Неприятность с этим подходом пребывает в том, что довольно часто необходимо пройти через переходы фазы, подобные отысканным, идя от жидкости до стеклянной фазы, где большое количество соперничающих конфигураций с низкой энергией существуют», сообщил Маккайоло. «Такие переходы фазы тормозят процесс охлаждения к ползанию, отдавая ненужный способ».Маккайоло и коллеги – физики Клаудио Чамон и Андрей Рукенштайн BU преодолели это препятствие, нанеся на карту уникальную вычислительную проблему на красивую статистическую модель без переходов фазы, каковые они назвали моделью вершины. Модель выяснена на двумерной решетке, и любая вершина соответствует обратимому логическому вентилю, связанному с четырьмя соседями.

Информацию о выходе и входе сидят на границах решетки. Применение обратимых логических вентилей и регулярность решетки были решающими компонентами в предотвращении препятствия перехода фазы, сообщил Маккайоло.«Отечественный способ по большей части руководит вещами напротив, так, мы можем решить эти сверхтяжелые неприятности», сообщил Маккайоло. «Мы назначаем на любой из этих логических вентилей энергию.

Мы формировали его таким методом, которым любой раз удовлетворены эти логические вентили, энергия низкая – исходя из этого, в то время, когда все удовлетворено, полная энергия совокупности должна быть низкой».Чамон, учитель физики на уровне BU и начальника группы, заявил, что изучение воображает новый образ мыслей о проблеме.

«Эта модель не показывает оптового перехода термодинамической фазы, так, одна из преград с целью достижения ответов, существующих в прошлых моделях, была устранена», сообщил он.Модель вершины может оказать помощь решить непростые неприятности в машинном обучении, других главных и оптимизации схемы вычислительных проблемах. Исследователи кроме этого исследуют, может ли модель быть применена к факторингу полуначал, числа, каковые являются продуктом двух несложных чисел. Трудность исполнения данной операции с большими полуначалами лежит в базе современной криптографии и внесла предложение главное объяснение для широкомасштабных квантовых компьютеров.

Помимо этого, модель возможно обобщена, дабы добавить второй путь к ответу непростых хороших вычислительных неприятностей, применяв в собственных заинтересованностях квант механический параллелизм – то, что, в соответствии с квантовой механике, совокупность возможно во многих хороших странах одновременно с этим.«Отечественная работа кроме этого воображает естественную структуру для программирования вычислительных устройств особого назначения, таких как автомобили D-волны Совокупностей, та квантовая механика применения, дабы ускорить время к ответу хороших вычислительных неприятностей», сообщил Рукенштайн.

Чжи-Чэн Янг, аспирант в физике на уровне BU, есть кроме этого соавтором на бумаге. Университеты запросили патент на качествах модели вершины.

8 комментариев к “Физика может принести более быстрые решения для жестких вычислительных проблем: вдохновленная физикой модель берет вычислительные вызовы со стороны новой перспективы”

  1. Аюшиев Константин

    Ватники это генетический мусор,который нужно утилизировать!)Ватники это генетический мусор,который нужно утилизировать!)Ватники это генетический мусор,который нужно утилизировать!)Ватники это генетический мусор,который нужно утилизировать!)

Оставьте комментарий