Командные скрипты прорывают квантовый алгоритм
Физик из Городского колледжа Нью-Йорка Поуян Гэми и его исследовательская группа заявляют о значительном прогрессе в использовании квантовых компьютеров для изучения и прогнозирования того, как состояние большого количества взаимодействующих квантовых частиц изменяется с течением времени. Это было сделано путем разработки квантового алгоритма, который они запускают на квантовом компьютере IBM.
Квантовый компьютер IBM Q System One. Предоставлено: Городской колледж Нью-Йорка.
«Насколько нам известно, такой конкретный квантовый алгоритм, который может моделировать эволюцию взаимодействующих квантовых частиц с течением времени, ранее не применялся», — сказал Гаэми, доцент отдела науки CCNY.
Исследование, озаглавленное «Исследование геометрических возбуждений дробных квантовых состояний Холла на квантовых компьютерах», опубликовано в журнале Physical Review Letters.
«Известно, что квантовая механика является основным механизмом, управляющим свойствами элементарных частиц, таких как электроны», — сказал Гэми. «Но, к сожалению, нет простого способа использовать уравнения квантовой механики, когда мы хотим изучить свойства большого количества электронов, которые также действуют друг на друга из-за своего электрического заряда».
Однако открытие его команды меняет это положение и открывает новые интересные возможности.
«С другой стороны, в последнее время произошли обширные технологические разработки в области создания так называемых квантовых компьютеров. Этот новый класс компьютеров использует закон квантовой механики для выполнения вычислений, которые невозможны с классическими компьютерами».
«Мы знаем, что когда электроны в материале сильно взаимодействуют друг с другом, могут проявляться интересные свойства, такие как высокотемпературная сверхпроводимость », — отметил Гэми. «Наш алгоритм квантовых вычислений открывает новые возможности для изучения свойств материалов, возникающих в результате сильных электрон-электронных взаимодействий. В результате он потенциально может направлять поиск полезных материалов, таких как высокотемпературные сверхпроводники».
Он добавил, что, основываясь на своих результатах, теперь они потенциально могут использовать квантовые компьютеры для изучения многих других явлений, возникающих в результате сильного взаимодействия между электронами в твердых телах. «Есть много экспериментально наблюдаемых явлений, которые потенциально можно понять, используя разработку квантовых алгоритмов, подобных разработанному нами».
