Simulatoarele cuantice analogice pot rezolva problemele pe care computerele cuantice tradiționale nu le pot rezolva

Cercetătorii de la Universitatea Stanford și University College Dublin (UCD) au dezvoltat computere cuantice personalizate cu componente cuantice concepute pentru a rezolva întrebări specifice. Aceste simulatoare cuantice analogice sunt concepute pentru a rezolva probleme pe care nici cele mai rapide și mai eficiente computere cuantice digitale nu le pot face.

Dar nu vorbim despre computere de dimensiunea unei camere, așa cum ți-ai putea imagina. Spre deosebire de computerele tradiționale de dimensiunea unei încăperi, aceste simulatoare cuantice analogice sunt mici, constând din conductori metalici hibridi pe un circuit nanoelectronic, iar cercetătorii le-au măsurat în microni, nu în metri. Acest lucru le face mult mai fezabile decât computerele de dimensiunea unei camere pe care ne-am bazat cu zeci de ani în urmă.

Aceste simulatoare cuantice analogice funcționează prin crearea unei „analogii hardware” pentru a rezolva problemele din fizica cuantică. Cercetătorii au folosit un circuit simplu combinat cu două componente cuantice pentru a testa simulatorul. Prin reglarea tensiunilor electrice, ei au creat o stare a materiei pe care cercetătorii au numit-o „parafermioni Z3”, în care electronii au doar o treime din sarcina lor obișnuită.

Ceea ce este impresionant la această descoperire este că este prima dată când o astfel de stare este creată pe un dispozitiv electronic într-un laborator. Cercetătorii au publicat o lucrare despre descoperirile lor în jurnal Fizica naturiicare detaliază complet simulatoarele cuantice analogice.

Scopul de aici este de a extinde dispozitivele pentru a rezolva întrebări mai complexe în calculul cuantic. Cercetătorii cred că aceste simulatoare le vor permite să rezolve modele matematice care sunt prea complexe pentru a fi rezolvate într-un timp rezonabil cu metodele tradiționale de calcul. Cu simulatoarele cuantice analogice, cercetătorii au „butoane de rotit” pe care nu le-au mai avut până acum.

Speranța este că acest lucru le va permite să înțeleagă și să rezolve mai bine problemele complexe care alcătuiesc fizica cuantică. Simulatoarele cuantice analogice reprezintă o abordare nouă și inovatoare a calculului cuantic. Cu progresele recente care ar putea vedea construirea unor computere cuantice mai mici, omenirea ar putea fi în curând pe punctul de a învăța mai multe despre fizica cuantică decât oricând.