Новый метод изучения молекул и материалов по квантовой симулятор обнаружен

Новая методика для исследования свойств молекул и материалов на квантовый симулятор был обнаружен.

Новаторской новой технике, по физике Kyriienko Александр из Университета Эксетера, может Пионер новый путь Следующее поколение квантовых вычислений.

Текущая квантовых методов вычислений для исследования свойств молекул и материалов на таких минутная шкала полагаться на идеальный отказоустойчивых квантовых компьютеров или методов вариационного.

Этот новый предложенный подход, а не опирается на реализацию квантовой эволюции, которая будет доступна во многих системах. Этот подход является благоприятным для современного государства-оф-искусства квантовых установок, в том числе холодных атомов решетки, и может служить в качестве программного обеспечения для дальнейшего применения в материаловедении.

Исследование может проложить путь для изучения свойств сильно коррелированных систем, в том числе заветный Ферми-Хаббарда модели, которые потенциально могут предложить объяснения высокотемпературной сверхпроводимости.

Исследование опубликовано в новом журнале npj характер квантовой информации.

Доктор Kyriienko, в состав кафедры физики Университета Эксетера и ведущий автор исследования сказал: «до сих пор я видел, что возможность выполнения квантовая динамика может быть использована для нахождения основного состояния свойства.

«Вопрос, однако, остается-мы можем использовать ее для изучения возбужденных состояний? Мы можем разработать другие мощный алгоритм, основанный на принципах? Опыт показывает, это вполне возможно, и станет предметом будущих усилиях.»

Идея квантового моделирования была предложена Нобелевским лауреатом Ричардом Фейнманом в 1982 году, где он предположил, что квантовые модели могут быть наиболее естественно имитация, если мы используем хорошо управляемым и по своей сути квантовой системы.

Развивая эту идею, отдельную ветку квантовой информатики возникла, основываясь на понятии квантовый компьютер — универсального квантового устройства, где цифровой последовательности операций (квантовые гейты) позволяют решить определенные проблемы с превосходной масштабирование требуется операция по сравнению с обычными классическими компьютерами.

Однако, намерение оригинал Фейнмана, который позднее был назван аналоговый квантовый симулятор, до сих пор в основном используемые для наблюдения динамических свойств квантовых систем, в то время как исключающее нахождение основного состояния, связанные с различных вычислений.

В новом исследовании, Kyriienko Александр показал, что можно использовать последовательную эволюцию системы с помощью волновой функции измерения перекрываются так, что эффективное исследование свойств основного состояния становится возможным с аналоговых квантовых симуляторов.

Основная техника, которая позволяет достичь основного состояния является эффективное представительство неунитарного оператора, который «трансформирует» основного состояния путем выполнения сумма унитарных операторов эволюции для разных времен эволюции.

Главное, исследование показывает, что динамика квантовой системы является ценным ресурсом для расчета, как возможность распространять систему в паре с измерениями перекрытия может дать доступ к низкотемпературного спектра квантовой системы, которые определяют ее поведение.

Выводы создание основы динамики на основе квантового моделирования с использованием программируемых квантовых симуляторов, и служить в качестве квантового программного обеспечения для многих хорошо контролируемых квантовых решетчатых систем, где большое количество атомов (~100) исключает классическое моделирование.

Это, в свою очередь, могут революционизировать наше понимание сложных конденсированных системах материи и химии.

сделать разницу: спонсорские возможности