المحاكاة الكوانتية">طريقة كوبمان: المستقبل في المحاكاة الكوانتية
نقدم إليكم طريقة كوبمان (Koopman Method)، وهي إطار عمل يعتمد على البيانات حيث يتم إدماج الديناميات غير الخطية في تمثيل خطي مُتعلم. ما يجعل هذا الابتكار فريداً هو أنه ينفذ التطور الناتج باستخدام دوائر كوانتية سطحية (Shallow Quantum Circuits). من خلال تعلم المتغيرات كوبمان (Koopman Observables) من بيانات المسار، تُسقط الديناميات المُعززة على فضاء فرعي ذي أبعاد محدودة، وتُفكك البروغاندور غير الوحدوي (Non-Unitary Propagator) المطابق إلى قنوات طيفية متوازية.
تطبيقات عملية وطموحات المستقبل">تطبيقات عملية وطموحات المستقبل
باستخدام خطوة جديدة في هذا الجهد، تم تطبيق طريقة كوبمان على معالج فائق التوصيل (Superconducting Processor) لمحاكاة ثلاثة أنظمة غير خطية مميزة، تشمل ديناميات التفاعل والانتشار، وحركة السوائل على الكرة، وملاحظات مستمدة من الأقمار الصناعية لمياه تيار الخليج. تم استخدام ما يصل إلى 32 دائرة متوازية من 10 كيوبتات (Qubits) في هذه المحاكاة.
تُظهر هذه المحاكاة الكوانتية الأنماط متعددة المقاييس والسجلات الإحصائية الأساسية للديناميات، وتكشف عن انتقال من الأداء المحدود بسبب ضجيج الأجهزة في الأنظمة ضعيفة غير الخطية إلى الأداء المحدود بسبب تمثيلات كوبمان ذات الأبعاد المحدودة مع زيادة تفاعلات المقاييس غير الخطية. يُظهر هذا الانتقال حدودا عملية للديناميات غير الخطية التي يمكن تكييفها مع الحواسيب الكوانتية، مما يفتح أمامنا طريقًا مدعومًا بالأجهزة لمحاكاة الديناميات غير الخطية المتوسطة على الأجهزة الكوانتية المستقبلية.
هل تتخيل أثر هذه الاكتشافات على مستقبل الأبحاث والنمذجة في مجالات متعددة؟ شاركونا أفكاركم وآرائكم في التعليقات.