Fizikusok először tudták kísérleti adatokkal igazolni a kvantumszámítógépek szimulációit, ami fontos mérföldkő a tavalyi fizikai Nobel-díjakért is felelős technológia fejlődésében.

Két független kutatócsoport az arXiv preprint szerveren közzétett tanulmányaiban számolt be az eredményekről, ahol bemutatták, hogyan lehet a kvantumszimulációkat valós anyagokon végzett mérésekkel összevetni. Ez kulcsfontosságú előrelépés, mivel a kvantumszámítógépek jelenleg még magas hibaarányokkal működnek, így szükség van megbízható ellenőrzési módszerekre.

Az egyik kutatócsoport – Alexandre Dauphin vezetésével – a Pasqal semleges atomos kvantumszámítógépét használta egy túliumot tartalmazó mágneses anyag szimulációjára, többek között a hőkapacitás és a mágneses viselkedés vizsgálatára analóg kvantumszimulációval. A másik csoport eközben – Arnab Banerjee irányításával – egy IBM kvantumszámítógépen digitális kvantumszimulációval modellezett egy rézből, fluoridból és káliumból álló anyagot, beleértve az úgynevezett törttöltésű elektronok jelenségét is. Mindkét esetben az eredményeket neutronszórásos kísérletek adataival vetették össze, amelyek feltárják az anyagok belső szerkezetét.

Az összehasonlítások erős egyezést mutattak a kvantumszimulációk és a kísérleti eredmények között, ami megerősíti, hogy a kvantumszámítógépek képesek pontosan modellezni összetett fizikai rendszereket. Egyes esetekben a számítások már a kvantumelőny határát súrolják, vagyis olyan problémákat közelítenek meg, amelyeket a hagyományos szuperszámítógépek már nem tudnak kezelni. A kutatók szerint ez a validációs módszer kulcsfontosságú lesz a jövőben, így a tudósok megbízhatóan szimulálhatnak majd új anyagokat, vegyületeket és akár gyógyszereket is.

Kapcsolódó cikkek a Qubiten:

Forrás