Пробив в областта на квантовите симулации ще даде път за открития, недостижими за съвременните суперкомпютри

Учени от Google разкриха нов метод за "квантова симулация", който използва изчислителна мощ, за да имитира поведението на мощна квантова система.

Според тях този подход би могъл да ни изведе в ерата на квантови компютри, които да надминат сегашните суперкомпютри в рамките на пет години. Това може да помогне за откриването на лекарства и разработването на батерии.

Трудно е това да се направи с класически компютри, тъй като за целта трябва да се моделира взаимодействието на всяка една частица с всяка друга такава. Тъй като при субатомните частици вероятността е да бъдат в множество състояния едновременно и да бъдат заплетени помежду си, сложността на тези изчисления нараства скоростепенно с увеличаването на броя на участващите частици.

Поради тази причина учените се обръщат към квантовите компютри, чието поведение изначално се ръководи от законите на квантовата механика, за да решат поставените задачи. Ако кюбитите са заплетени или свързани по правилния начин, те могат да имитират по-големи квантови системи без да се налага да изчисляват всеки етап от еволюцията на системата.

Това е и моментът, в който "квантовата симулация" влиза в действие. Съществуват два типа квантово симулиране:

Цифровото симулиране позволява на изследователите да се прехвърлят между квантови състояния, като заплитат и разплитат различни двойки кюбити (два заплетени кюбити) последователно.

Аналоговото симулиране, от своя страна, е значително по-бързо. То включва заплитане на всички кюбити в системата наведнъж. В този случай се създават предпоставки кюбитите да бъдат изложени на риск от допускане на грешки, а по този начин симулацията може да се окаже само безсмислен шум.

Новият подход към квантовото симулиране, представен на 5-ти февруари в изследване, публикувано в списание Nature, използва предимствата и на двата подхода, комбинирайки цифрово и аналогово симулиране в един единствен многопластов подход, пише Live Science.