Російський квантовий симулятор вирішив задачу на тиждень швидше суперкомп'ютера

Група російських учених показала ефективне вирішення фізичного завдання квантовому симуляторі.

Симулятор всього з п'яти кубіт багаторазово прискорив отримання результату, на обробку математичної моделі якого 138-ядерний обчислювальний кластер витратив близько семи діб.

Вчені перевірили, чи можна використовуватиросійський квантовий симулятор, побудований на базі п'яти надпровідних кубітів для того, щоб вирішити проблему зростання обсягу обчислень, у міру збільшення числа взаємодіючих об'єктів.

З'ясувалося, що подібна проста квантовасистеми вистачає для того, щоб вирахувати взаємодії частинок світла за дві години. Експеримент показав, як саме надпровідникові симулятори можуть допомогти вирішувати завдання матеріалознавства і досліджувати фази речовини, що не зустрічаються в природній природі (наприклад, надплинні).

У представленій системі роботу кубітів можнаналаштувати таким чином, що вони будуть імітувати поведінку фотонів або інших бозонів згідно моделі Бозе-Хаббарда. Фактично методом простого спостереження (прямий спектроскопії) можна визначити і прорахувати поведінку великого числа частинок за відносно короткий час.

Ранні квантові симулятори через своїхнедосконалостей часто стикалися з проблемою невідповідності об'єкту симуляції. У цьому контексті скептики говорили, що ці машини симулюють виключно самі себе. Ми ж не намагалися змусити систему працювати проти своєї природи, а знайшли фізичну задачу - прорахунок поведінки фотонів в моделі Бозе-Хаббарда, максимально використовує її внутрішні можливості.

Гліб Федоров, аспірант МФТІ

Цей результат, отриманий лише на п'ятикубітах-трансмонними, показує, що розробка систем з великим числом кубітів дозволить спостерігати поведінку моделей, складність розрахунку яких лежить далеко за межами більшості суперкомп'ютерів.

Читати далі

В атмосфері Венери знайшли природне радіовипромінювання

Вчені показали, як чорна діра розриває зірку

Фізики створили аналог чорної діри і підтвердили теорію Хокінга. До чого це призведе?