ТАСС: квантовые симуляторы использовались для расчета свойств экзотической материи

20 апреля 2023, 13:53 — ЭкоПравда

Физики из канадской компании D-Wave успешно использовали квантовый симулятор на основе 5 000 квантовых битов для расчета поведения спиновых стекол — экзотической формы материи с нерегулярной магнитной структурой. Об этом сообщает ТАСС.

В статье, опубликованной в журнале Nature, ученые пишут, что это открытие расширяет круг задач, для решения которых могут быть использованы аналоговые квантовые вычислительные системы.

Поведение «спиновых стекол» — типа структуры, образованной многими взаимодействующими частицами — уже много лет является одной из главных нерешенных проблем в квантовой оптимизации. Ученые достигли этой цели с помощью разработанного квантового отжигателя на основе 5 000 сверхпроводящих кубитов.

Этот успех указывает на целесообразность дальнейшего применения квантовых симуляторов для решения задач оптимизации энергопотребления.

Директор по развитию высокопроизводительных вычислений компании D-Wave Эндрю Кинг адаптировал недавно созданный им квантовый симулятор Advantage QA для расчета свойств спинового стекла. Это особое экзотическое состояние материи, в котором она имеет беспорядочную магнитную структуру — похожую на то, как атомы распределены в стекле.

Спиновое стекло отличается от всех других магнитных материалов тем, что каждый из его атомов обладает постоянным, неизменным магнитным свойством, даже если они беспорядочно взаимодействуют друг с другом.

Используя большое количество кубитов, доступных в системе Advantage QA, Кинг и его коллеги смогли рассчитать, как ведут себя две различные вариации «спинового стекла» — одна с очень малым количеством элементов, а другая, состоящая из большого количества объектов.

Ученые использовали уменьшенную версию квантового отжигателя, чтобы убедиться в правильности результатов, полученных при расчете его поведения с помощью обычных суперкомпьютеров.

Последующие эксперименты и расчеты подтвердили, что компьютер D-Wave получает результаты, согласующиеся с уравнением Шредингера. Эти квантовые симуляторы позволяют ученым рассчитывать поведение сложных систем, которые недоступны даже мощным универсальным квантовым компьютерам, считают физики.

Ранее «ЭкоПравда» сообщала, что китайские ученые разработали вакцину от кариеса.