Квантовый компьютер впервые симулировал высокоэнергетический физический процесс

Исследователи из Инсбрукского университета им. Леопольда и Франца (Австрия) провели первую высокоэнергетическую симуляцию физического процесса на квантовом компьютере.

В эксперименте ученые использовали 4-кубитный квантовый компьютер, работа которого основана на захваченных электромагнитным полем четырех ионах иттербия. Посредством лазерных импульсов команда осуществляла манипуляции со спином ионов для выполнения логических операций.

Через каждую последовательность в 100 шагов исследователи изучали состояние ионов с помощью цифровой камеры. Анализу, в частности, подвергалась ориентация молекул, каждая из которых предполагала расположение двух частиц и античастиц. Квантовые вычисления подтвердили упрощенные версии гипотез в рамках квантовой электродинамики.

«Чем сильнее поле, тем быстрее мы можем создавать частицы и античастицы», — заявил представитель университета Эстебан Мартинес.

По его словам, результаты работы могут быть воспроизведены на традиционных компьютерах, однако это исследование — первый шаг к операциям, совершение которых невозможно без квантовых технологий.

В ближайшее время ученые намерены расширить область применения методики, в частности до имитации сильных ядерных взаимодействий. Реализация такого проекта потребует создания как новых аппаратных средств, так и квантовых алгоритмов.

Квантовый компьютер - вычислительное устройство, работающее на основе квантовой механики, которое принципиально отличается от обычных компьютеров. Вместо традиционных битов квантовый компьютер использует так называемые «кубиты».

Возможность прикладного использования квартового компьютера пока не доказана. Считается, что квантовый компьютер поможет справиться с физическим барьером для развития технологий в условиях постоянного сокращения размеров транзисторов.

Кубиты, или квантовые биты представляют собой элементы хранения информации в квантовом компьютере. Законы квантовой механики позволяют им находиться в суперпозиции двух состояний, благодаря чему компьютер может производить параллельные вычисления. Однако кубиты крайне чувствительны к изменениям температуры или магнитного поля, сообщает Naked Science.