Tim znanstvenika iz Škole za fiziku i astronomiju Sveučilišta u Glasgowu razvio je jedinstveni kvantni algoritam radi učinkovitije potrage za gravitacijskim valovima. Njime bi se dramatično umanjilo vrijeme potrebno za uspoređivanje njihovih signala s različitim uzorcima u bazama podataka. Međutim, kako taj algoritam zapravo funkcionira?
Metoda obrade podataka
Glavni proces kojim se znanstvenici koriste naziva se prilagođeno filtriranje. Ono čini jedan dio njihove metodologije koja se odnosi na otkrivanje signala gravitacijskih valova. Signale prikupljaju razni detektori, poput Lasersko-interferometrijskog opservatorija za gravitacijske valove (LIGO) u SAD-u. Ovakvi detektori prikupljaju slabije valove u prostoru i vremenu koji nastaju kao rezultat većih astronomskih događanja, kao što su sudari i spajanja crnih rupa.
Pomoću prilagođenog filtriranja, računala mogu primiti signale gravitacijskih valova iz zvukova podataka dobivenih detektorom. Nakon toga odvija se proces filtiranja podataka u odnosu na stotinu trilijuna potencijalnih uzoraka. Uzorci u ovom slučaju odnose se na prijašnje stvorene podatke za koje postoji velika vjerojatnost da će se podudarati s pravim signalima gravitacijskih valova.
Novonastali problemi i rješenje
Iako je ova metoda pokazala se učinkovitom, njezin glavni problem je predugo trajanje filtriranja i prevelika ovisnost o brojnim sredstvima. Za pronalazak tek jednog signala, znanstvenicima bila je potrebna jedna godina. Zbog toga, tim je predložio Groverov algoritam kao moguće rješenje. Groverov algoritam razvio je Lov Grover 1996. godine, kojim je kombinirao znanja i primjene iz kvantne teorije na pretraživanje bazama podataka. S tim na umu, znanstvenici su algoritam do neke mjere uspjeli primijeniti u svojoj metodi.
Sustav koji je tim samostalno razvio doveo je do ubrzanja prilikom procesa filtriranja. Procesori kvantnih računala ipak nisu još dovoljno razvijeni da obrađuju čak i najjednostavnije operacije. Tek njihovim daljnjim napretkom očekuje se da u budućnosti će trebati znatno manje vremena prilikom pretraživanja. U praksi, ovo bi značilo da bi se podaci o gravitacijskim valovima mogli prikupiti nakon manje od tjedan dana – za razliku od jedne cijele godine. Ovakva očita razlika ukazuje na izrazitu važnost ovog istraživanja.
Izvor:
- University of Glasgow (4. travnja 2022.). New algorithm could be quantum leap in search of gravitational waves.
Ja sam Marko Matas. Diplomirao sam studij pedagogije i nastavničkog smjera anglistike u Zadru. Bez obzira, vrlo sam znatiželjan te obožavam istraživati i druge znanosti. U slobodno vrijeme najviše proučavam astronomiju, povijest i biologiju te pronalazim manje poznate činjenice o istima.
