นักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซียกลุ่มหนึ่งสาธิตวิธีแก้ปัญหาทางกายภาพอย่างมีประสิทธิภาพโดยใช้เครื่องจำลองควอนตัม
นักวิทยาศาสตร์ได้ทดสอบว่าสามารถใช้งานได้เครื่องจำลองควอนตัมของรัสเซียสร้างขึ้นบนพื้นฐานของตัวนำยิ่งยวดห้า qubits เพื่อแก้ปัญหาการเพิ่มขึ้นของปริมาณการคำนวณเนื่องจากจำนวนของวัตถุที่มีปฏิสัมพันธ์เพิ่มขึ้น
ปรากฎว่าควอนตัมธรรมดาเช่นนี้ระบบเพียงพอที่จะคำนวณอันตรกิริยาของอนุภาคแสงได้ภายในสองชั่วโมง การทดลองแสดงให้เห็นอย่างชัดเจนว่าเครื่องจำลองตัวนำยิ่งยวดสามารถช่วยแก้ปัญหาในด้านวัสดุศาสตร์และขั้นตอนการศึกษาของสสารที่ไม่พบในธรรมชาติได้อย่างไร (เช่น ของเหลวยิ่งยวด)
ในระบบที่นำเสนอสามารถทำงานของ qubits ได้ตั้งค่าในลักษณะที่จะเลียนแบบพฤติกรรมของโฟตอนหรือโบซอนอื่น ๆ ตามแบบจำลอง Bose-Hubbard ในความเป็นจริงโดยการสังเกตอย่างง่าย (สเปกโทรสโกปีโดยตรง) สามารถกำหนดและคำนวณพฤติกรรมของอนุภาคจำนวนมากได้ในเวลาอันสั้น
เครื่องจำลองควอนตัมยุคแรก ๆ เนื่องจากความไม่สมบูรณ์มักประสบกับปัญหาการจับคู่วัตถุจำลองไม่ตรงกัน ในบริบทนี้ผู้คลางแคลงกล่าวว่าเครื่องเหล่านี้เป็นเพียงการจำลองตัวเองเท่านั้น เราไม่ได้พยายามทำให้ระบบทำงานผิดปกติ แต่พบปัญหาทางกายภาพนั่นคือการคำนวณพฤติกรรมของโฟตอนในแบบจำลอง Bose-Hubbard ทำให้ใช้ประโยชน์สูงสุดจากความสามารถภายในของมัน
Gleb Fedorov นักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาของ MIPT
ผลลัพธ์นี้ได้มาเพียงห้าtransmon qubits แสดงให้เห็นว่าการพัฒนาระบบที่มี qubits จำนวนมากจะช่วยให้สังเกตพฤติกรรมของแบบจำลองความซับซ้อนของการคำนวณซึ่งอยู่ไกลเกินขีด จำกัด ของซูเปอร์คอมพิวเตอร์ส่วนใหญ่
อ่านเพิ่มเติม
การปล่อยคลื่นวิทยุตามธรรมชาติที่พบในบรรยากาศของดาวศุกร์
นักวิทยาศาสตร์ได้แสดงให้เห็นว่าหลุมดำฉีกดวงดาวออกจากกันได้อย่างไร
นักฟิสิกส์ได้สร้างอะนาล็อกของหลุมดำและยืนยันทฤษฎีของ Hawking นำไปสู่ที่ไหน?