Ο ρωσικός κβαντικός προσομοιωτής έλυσε το πρόβλημα μια εβδομάδα πιο γρήγορα από έναν υπερυπολογιστή

Μια ομάδα Ρώσων επιστημόνων έδειξε μια αποτελεσματική λύση σε ένα φυσικό πρόβλημα χρησιμοποιώντας έναν κβαντικό προσομοιωτή.

Ένας προσομοιωτής μόνο πέντε qubits επιτάχυνε σημαντικά την απόκτηση του αποτελέσματος, η επεξεργασία του μαθηματικού μοντέλου του οποίου χρειάστηκε ένα σύμπλεγμα υπολογιστών 138 πυρήνων περίπου επτά ημέρες.

Οι επιστήμονες έχουν δοκιμάσει εάν μπορεί να χρησιμοποιηθείΡωσικός κβαντικός προσομοιωτής, χτισμένος στη βάση πέντε υπεραγωγών qubit, προκειμένου να λυθεί το πρόβλημα της αύξησης του όγκου των υπολογισμών, καθώς ο αριθμός των αντικειμένων που αλληλεπιδρούν αυξάνεται.

Αποδείχθηκε ότι ένα τόσο απλό κβαντικότο σύστημα είναι αρκετό για να υπολογίσει τις αλληλεπιδράσεις των σωματιδίων φωτός σε δύο ώρες. Το πείραμα έδειξε ακριβώς πώς οι υπεραγώγιμοι προσομοιωτές μπορούν να βοηθήσουν στην επίλυση προβλημάτων στην επιστήμη των υλικών και στη μελέτη φάσεων της ύλης που δεν βρίσκονται στη φύση (για παράδειγμα, υπερρευστά).

Στο σύστημα που παρουσιάζεται, μπορεί να είναι το έργο των qubitsρυθμιστεί με τέτοιο τρόπο ώστε να μιμούνται τη συμπεριφορά των φωτονίων ή άλλων μποζονίων σύμφωνα με το μοντέλο Bose-Hubbard. Στην πραγματικότητα, με απλή παρατήρηση (άμεση φασματοσκοπία), είναι δυνατόν να προσδιοριστεί και να υπολογιστεί η συμπεριφορά μεγάλου αριθμού σωματιδίων σε σχετικά σύντομο χρονικό διάστημα.

Πρώιμοι κβαντικοί προσομοιωτές λόγω τωνΟι ατέλειες αντιμετωπίζουν συχνά το πρόβλημα της αναντιστοιχίας του αντικειμένου προσομοίωσης. Σε αυτό το πλαίσιο, οι σκεπτικιστές δήλωσαν ότι αυτές οι μηχανές προσομοιώνουν μόνο τους. Δεν προσπαθήσαμε να κάνουμε το σύστημα να λειτουργεί ενάντια στη φύση του, αλλά βρήκαμε ένα φυσικό πρόβλημα - τον υπολογισμό της συμπεριφοράς των φωτονίων στο μοντέλο Bose-Hubbard, αξιοποιώντας στο έπακρο τις εσωτερικές του δυνατότητες.

Gleb Fedorov, μεταπτυχιακός φοιτητής του MIPT

Αυτό το αποτέλεσμα, λήφθηκε μόνο από πέντεtransmon qubits, δείχνει ότι η ανάπτυξη συστημάτων με μεγάλο αριθμό qubits θα επιτρέψει την παρακολούθηση της συμπεριφοράς των μοντέλων, η πολυπλοκότητα του υπολογισμού των οποίων υπερβαίνει τα όρια των περισσότερων υπερυπολογιστών.

Διαβάστε περισσότερα

Φυσικές εκπομπές ραδιοφώνου βρίσκονται στην ατμόσφαιρα της Αφροδίτης

Οι επιστήμονες έχουν δείξει πώς μια μαύρη τρύπα διαλύει ένα αστέρι

Οι φυσικοί έχουν δημιουργήσει ένα ανάλογο μιας μαύρης τρύπας και επιβεβαίωσαν τη θεωρία του Hawking. Πού οδηγεί;