Verimli Kuantum Hesaplama İçin Kütleçekim Yol Gösterebilir

Enformasyon ile kütleçekim bütünüyle ayrı iki kavram gibi görünse de, ortak bir noktaları var: Her ikisi de geometrik bir çerçevede tanımlanabilir. Bu bağlantıyı temel alarak, optimal kuantum hesaplam..
Görsel Telif: iStock/matejmo

Enformasyon ile kütleçekim bütünüyle ayrı iki kavram gibi görünse de, ortak bir noktaları var: Her ikisi de geometrik bir çerçevede tanımlanabilir. Bu bağlantıyı temel alarak, optimal kuantum hesaplama kurallarının kütleçekim tarafından belirleneceğini ileri süren bir makale, Physical Review Letters dergisinde yayımlandı. Çalışma, Japonya Kyoto Üniversitesi’nden Pawel Caputa ile Arjantin Balseiro Enstitüsü’nden Javier Magan tarafından gerçekleştirildi.

Bilgi-işlemsel karmaşıklık alanında temel düşüncelerden biri, bir problemi çözerken masrafları (bilgi-işlemsel kaynaklar cinsinden) minimize etmektir. 2006 yılında Michael Nielsen, diferansiyel geometri bağlamında bakıldığında, bilgi-işlemsel masrafların uzaklıklarla tahmin edilebileceğini gösterdi. Bunun anlamı, bilgi-işlemsel masrafları minimize etmenin, eğimli bir yüzeydeki iki nokta arasındaki olası en kısa mesafeler olan minimal “jeodezikler“i bulmaya eşdeğer olması demekti.

Bu geometrik bakış açısı kütleçekimi tanımlarken kullanılan kavramlara çok benzediğinden, Nielsen’in bulguları araştırmacıların bilgi-işlemsel karmaşıklık ile kütleçekim arasındaki olası bağlantıları mercek altına almasına yol açtı. Ama bu iş zorluydu ve araştırmacılar hâlâ temel soruları anlamaya çalışıyor; kuantum kütleçekimle, özellikle de konformal alan kuramıyla ilgili holografik modellerde “karmaşıklık”ın nasıl tanımlanacağı gibi. Şu anda bu alanda temellerin oturtulması için çok sayıda farklı öneri yapılmış bulunuyor.

Yeni yayımlanan makalenin temel amacı, karmaşıklığın sadece tek bir niceliğe (merkezi yük) bağlı olarak evrensel bir tanımını yaparak, ortaya atılmış olan farklı fikirleri bir araya getirmek. Bu da karmaşıklık ile (kuantum) kütleçekimdeki kavramlar arasındaki bağlantıların keşfine götürüyor; böylece optimal kuantum hesaplama kurallarını kütleçekimin belirlemesi olasılığı gibi ilginç sonuçlar doğuruyor.

Magan şöyle açıklıyor: “Belli bir görevin karmaşıklığı kavramı, elimizdeki araçları kullanarak onu gerçekleştirmenin ne kadar zor olduğu anlamına gelir. Kuantum hesaplama kuramında bu kavram, kuantum geçitlerden inşa edilecek kuantum devrelerin karmaşıklığına genelleştirilir. Bunu tahmin etmek genellikle zor bir problemdir. Bazı evrensel görevlerin karmaşıklığının, klasik kütleçekim (genel görelilik) kullanılarak iyi bir şekilde tahmin edilebileceği kuantum sistem aileleri olduğunu gösterdik. Yıllar içinde, holografi ve Anti-de Sitter/konformal alan kuramlarını kullanarak, kütleçekimin kuantum enformasyonla çok yakından ilgili olduğunu anladık. Elde ettiğimiz bulgulardan öğrendiğimiz şu ki, kütleçekim ayrıca fiziksel sistemlerde kuantum hesaplamayı en verimli şekilde nasıl yapacağımızı da öğretiyor.”

Kaynak ve İleri Okuma

Etiket
  • Projelerimizde bize destek olmak ister misiniz?
  • Dilediğiniz miktarda aylık veya tek seferlik bağış yapabilirsiniz.
  • Destek Ol
Yorum Yap (0 )

Yorum yapabilmek için giriş yapmalısınız.

Bunlar da ilginizi çekebilir

Bağış Yap, Destek Ol!
Projelerimizde bize destek olmak isterseniz,
Patreon üzerinden
bütçenizi zorlamayacak şekilde aylık veya tek seferlik bağışta bulunabilirsiniz.
E-Bülten Üyeliği
Duyurulardan e-posta ile
haberdar olmak istiyorum.
Reklam Reklam Ver
Arşiv