Сделать стартовой  |  Добавить в избранное  |  RSS 2.0  |  Информация авторамВерсия для смартфонов
           Telegram канал ОКО ПЛАНЕТЫ                Регистрация  |  Технические вопросы  |  Помощь  |  Статистика  |  Обратная связь
ОКО ПЛАНЕТЫ
Поиск по сайту:
Авиабилеты и отели
Регистрация на сайте
Авторизация

 
 
 
 
  Напомнить пароль?



Клеточные концентраты растений от производителя по лучшей цене


Навигация

Реклама

Важные темы


Анализ системной информации

» » » Квантовые модели процессов признаны более эффективными, чем классические

Квантовые модели процессов признаны более эффективными, чем классические


5-05-2012, 13:24 | Наука и техника / Новости науки и техники | разместил: Редакция ОКО ПЛАНЕТЫ | комментариев: (0) | просмотров: (1 505)

Квантовые модели процессов признаны более эффективными, чем классические

 Дмитрий Сафин

Группа учёных из Национального университета Сингапура и Бристольского университета (Великобритания) доказала, что классические модели стохастических процессов можно сделать более эффективными, используя квантовые эффекты.

Добротная математическая модель какой-либо системы должна адекватно предсказывать её поведение, основываясь на информации, доступной в настоящий момент. Если модель абсолютно точна, отличить её от исходной системы невозможно; внешний наблюдатель, регистрирующий данные на выходе двух чёрных ящиков, которые скрывают систему и компьютер, просчитывающий модель, никогда не определит, что именно находится в том или ином ящике.

Несложно понять, что у одной системы может быть несколько разных точных моделей. Чтобы проиллюстрировать это, рассмотрим связку из пары двухпозиционных переключателей, состояние которых определяет значение на бинарном выходе системы. Условимся, что на каждом временнόм шаге на выход подаётся «0» (если переключатели находятся в разных положениях) или «1», после чего один из переключателей, выбираемый случайным образом, переводится в новое положение. Как показывают элементарные расчёты, на выходе в этом случае появится последовательность сменяющих друг друга единиц и нулей.

Очевидный вариант модели, точно описывающей такую систему, требует двух битов входной информации и отслеживает состояния обоих переключателей. Можно, однако, обойтись и одним битом: чтобы предсказать, какое значение будет следующим в последовательности типа 010101, достаточно знать, что было на выходе системы на предыдущем временнόм шаге.

Вторая модель из нашего примера, очевидно, более эффективна, поскольку даёт нужную статистику выходных значений, но использует меньший объём информации. Эта характеристика считается важной, так как физическое устройство, с помощью которого математическая абстракция преобразуется в действующую модель, должно иметь возможность хранения всех данных, необходимых для работы.

Превращение математической модели в действующую физическую (иллюстрация из журнала Nature Communications).
Превращение математической модели в действующую физическую (иллюстрация из журнала Nature Communications).

В своём исследовании авторы, опираясь на понятие энтропии, дают определения оптимальной и идеальной моделей, после чего доказывают теорему о том, что квантовая модель стохастического процесса должна быть более эффективной, чем оптимальная классическая, если только последняя не идеальна. Недостаток классических моделей, к которому апеллирует это доказательство, можно описать так: они «тратят» лишние объёмы информации на полное разграничение состояний системы, которые, скажем, на следующем временнόм шаге теоретически могут дать одинаковые выходные значения и перейти в одно, общее для них состояние. Другими словами, состояния автоматически разграничиваются, так как они имеют разные будущие выходные статистики, но то, насколько статистики разнятся, не учитывается. Чтобы избавиться от такого дефекта, нужно использовать при моделировании квантовые состояния, не являющиеся взаимно ортогональными.

Хорошим примером здесь служит процесс, реализуемый с помощью одиночной монетки, которая на каждом временном шаге испытывает некое воздействие и переворачивается с вероятностью 0 < р < 1. Для любой р ≠ 0,5 у такой системы будут выделяться состояния «0» и «1», отвечающие наборам последовательностей выходных значений, которые оканчиваются единицей или нулём. Приближение р к 0,5 делает будущие выходные статистики, соответствующие двум состояниям, похожими друг на друга; иначе говоря, ценность информации о том, в каком состоянии монетка была на предыдущем шаге, падает. Эту деталь и учитывает квантовый поход.

Полный вариант доказательства опубликован в журнале Nature Communications; препринт статьи можно скачать отсюда.

Подготовлено по материалам Бристольского университета.



Источник: compulenta.ru.

Рейтинг публикации:

Нравится0



Комментарии (0) | Распечатать

Добавить новость в:


 

 
Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь. Чтобы писать комментарии Вам необходимо зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.





» Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации. Зарегистрируйтесь на портале чтобы оставлять комментарии
 


Новости по дням
«    Март 2024    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 123
45678910
11121314151617
18192021222324
25262728293031

Погода
Яндекс.Погода


Реклама

Опрос
Ваше мнение: Покуда территориально нужно денацифицировать Украину?




Реклама

Облако тегов
Акция: Пропаганда России, Америка настоящая, Арктика и Антарктика, Блокчейн и криптовалюты, Воспитание, Высшие ценности страны, Геополитика, Импортозамещение, ИнфоФронт, Кипр и кризис Европы, Кризис Белоруссии, Кризис Британии Brexit, Кризис Европы, Кризис США, Кризис Турции, Кризис Украины, Любимая Россия, НАТО, Навальный, Новости Украины, Оружие России, Остров Крым, Правильные ленты, Россия, Сделано в России, Ситуация в Сирии, Ситуация вокруг Ирана, Скажем НЕТ Ура-пЭтриотам, Скажем НЕТ хомячей рЭволюции, Служение России, Солнце, Трагедия Фукусимы Япония, Хроника эпидемии, видео, коронавирус, новости, политика, спецоперация, сша, украина

Показать все теги
Реклама

Популярные
статьи



Реклама одной строкой

    Главная страница  |  Регистрация  |  Сотрудничество  |  Статистика  |  Обратная связь  |  Реклама  |  Помощь порталу
    ©2003-2020 ОКО ПЛАНЕТЫ

    Материалы предназначены только для ознакомления и обсуждения. Все права на публикации принадлежат их авторам и первоисточникам.
    Администрация сайта может не разделять мнения авторов и не несет ответственность за авторские материалы и перепечатку с других сайтов. Ресурс может содержать материалы 16+


    Map