ساخت ماشین کوانتومی برای یافتن ذره‌ی بوزون هیگز

 
مجله علمی ایلیاد ‌- کشف دوباره‌ی ذره‌ی بوزون هیگز؟ با استفاده‌ی خلاقانه از رایانه‌ای که قادر به مرتب‌سازی داده‌های عظیم باشد، شاید! محققان امیدوار هستند رایانه‌های کوانتومی بتوانند با تسریع محاسبات، در اکتشاف دنیای طبیعی ما و گسترش دانش ما از جهان‌هستی کمک کنند. گروهی از فیزیکدانان در پژوهشی برای اثبات اصلی بنیادین، اقدام به استفاده از مداری کوانتومی برای بررسی مقادیر زیادی از داده‌های آزمایش‌های برخورد ذرات، همانند آزمایش‌هایی که منتهی به مشاهده و کشف ذره‌ی بوزون هیگز شد، کردند.

در واقع، به دلیل تازه‌ و مهم‌بودن این کشف، گروه تحقیقاتی از مشاهدات آزمایش ذره‌ِی بوزون هیگز به‌عنوان محکی برای این ماشین کوانتومیِ ساخت شرکت «D‌Wave» استفاده کردند. ایده‌ی کلی این بود که افزایش سرعت دسته‌بندی اطلاعات، به یافتن ذره‌ی بوزون هیگز کمک کند. با این حال، روش فوق با روش‌های مرسوم امروزی در یک سطح قرار دارد تا اینکه بخواهد موثرتر باشد. اما با اینکه ممکن است این کار قدمی رو به عقب تلقی شود، این سازه می‌تواند پیشرفت در علم را تضمین کند.

«کایل کرانمر»، فیزیکدان دانشگاه نیویورک که عضوی از این پژوهش نبود، در این‌باره گفت: «پیش از این، دانشمندان می‌دانستند ممکن است روزی ارتباط این کار با کشف ذره‌ی بوزون هیگز آشکار شود. این مسئله خود باعث قوت ‌گرفتن ارتباط آن با هدف ما شده‌ است.» کرانمر این کار گروه تحقیقاتی را قدمی رو به جلو ارزیابی می‌کند که به‌جای راه‌حل‌های ریاضیاتی امروزی، از ماشینی کوانتومی برای حل مسئله‌ی علم فیزیک استفاده می‌شود.


محدودیت‌های فیزیکی

فیزیکدانان اولین بار که در سازمان تحقیقات هسته‌ای اروپا «CERN» موفق به کشف ذره‌ی بوزون هیگز شدند، با آزمایش‌های ATLAS و CMS تفاوت میان فوتون‌ها و غیرفوتون‌ها را در برخورد پروتونی مشخص کردند. همچنین آن‌ها الگوریتم‌های یادگیری ماشینی را طراحی کردند که با استفاده از داده‌های اصلی، تفاوت میان فوتون‌ها و غیرفوتون‌ها را مشهود کند.

گروه تحقیقاتی که به دنبال راه حل‌های کوانتومی به‌دست ‌آمده توسط ماشین کوانتومی در شرکت D‌Wave بودند، درصدد فهمیدن این موضوع بودند که آیا ماشین کوانتومی می‌تواند با دنبال‌کردن دستورالعمل‌ها، ردپای فوتونی ذره‌ی بوزون هیگز را پیدا کند یا خیر؟
 
این کار به‌منظور تکرار هیجان دوباره‌ی کشف ذره‌ی بوزون هیگز یا تکرار خود آزمایش صورت نگرفت؛ اگر چه این کار به محققان کمک کرد تا اهمیت محاسبات کوانتومی در اکتشافات علم فیزیک را درک کنند. به گفته‌ی کرانمر، تنها نشان‌دادن اینکه این کار ممکن است، بهترین بخش انجام این آزمایش بود. همان‌طور که گفته شد، روش کوانتومی دقیق‌تر از روش‌های مرسوم امروزی نیستند.
 
اما ماشین‌های کوانتومی شرکت D‌Wave می‌توانند داده‌ی بسیاری را جمع‌آوری کرده و کاربردهای متنوعی داشته باشند. نه تنها دیگر زمینه‌های علمی می‌توانند از مزایای این ماشین‌ها بهره‌مند شوند، بلکه خود یادگیری ماشینی می‌تواند پیشرفت‌های بسیاری را به خود ببیند. بسیاری کاربرد رایانه‌های کوانتومی را بحث‌برانگیز دانسته و امیدی به پیشرفت در این زمینه ندارند. اما بسیاری از حوزه‌ها از جمله بیوانفورماتیک، علوم مرتبط با سیاره‌ی زمین و ... می‌توانند از قابلیت‌های اثبات ‌شده‌ی این ماشین کوانتومی، بهره‌ی بسیاری ببرند.
 
نوشته: چلسی گود
ترجمه: رضا کاظمی - مجله علمی ایلیاد
مجله ایلیاد رادر اینستاگرام دنبال کنید...مجله ایلیاد رادر تلگرام دنبال کنید...مجله ایلیاد رادر آپارات دنبال کنید...مطالب مشابه● غلبه بر یکی از محدودیت‌های قانون اول ترمودینامیک● کشف آنزیمی که هوا را به انرژی تبدیل می‌کند● چرا در استوا وزن همه چیز کمتر است؟● طلای موجود بر روی زمین چگونه شکل گرفته است؟● چرا خوردن و آشامیدن قبل از انجام جراحی ممنوع است؟● سنگین‌ترین قطعه طلای جهان کجاست؟● حل معمای ۵۰۰ ساله‌ی لئوناردو داوینچی● چگونه لیزر می‌تواند رعد و برق را متوقف کند؟● دانشمندان با امواج صوت اجسامی را جابه‌جا کردند● چرا برخی رنگ‌ها مانند قهوه‌ای در رنگین‌کمان‌ها نیستند؟جدیدترین مطالب● آمار سرقت پس از قانون کاهش مجازات ● چطور لکه‌های مداد را از روی دیوار پاک کنیم؟● باکتری‌ها چگونه به مغز حمله می‌کنند؟● دانشمندان گامی دیگر به اینترنت کوانتومی نزدیک‌تر شده‌اند● چطور ویتامین B12 مورد نیاز بدن‌مان را تامین کنیم؟● ورود اورانیوم به خاک چه ارتباطی با کودهای کشاورزی دارد؟● آیا گیاهان هم صدا دارند؟● چطور در خانه توت فرنگی بکاریم؟● شواهد جدید برای مدل استاندارد کیهان‌شناسی● چطور جلوی استفراغ شیرخوار را بگیریم؟● سیاره‌ی ناهید فعالیت‌های آتشفشانی دارد● چطور برای یک سفر کمپینگ آماده شویم؟● قدیمی‌ترین نشانه‌های برخورد شهاب‌سنگ‌ها با زمین● تصویری فوق‌العاده از یک برج پلاسمایی بر روی سطح خورشید● چگونه با عدم تعادل شیمیایی در مغز برخورد کنیم؟● کشف درخشان و داغِ جیمز وب● پنج فایده‌ی دارچین برای سلامتی● کدام حیوان بلندترین گردن را در قلمرو حیوانات داشته است؟● چطور رادیاتور خودرو را تخلیه و تعویض کنیم؟● چگونه از شر مگسک چشم خلاص شویم؟