Simulimi pafundësisht i shumë grimcave kaotike duke përdorur një kompjuter kuantik
Një ekip studiuesish në Quantinuum, duke punuar me një koleg në Universitetin e Teksasit, Austin, ka zhvilluar një mënyrë për të simuluar pafundësisht shumë grimca kaotike duke përdorur një kompjuter kuantik që funksionon me një numër të kufizuar kubitësh. Në punimin e tyre të botuar në revistën Nature Physics, grupi përshkruan teknikën e tyre.
Për të mësuar më shumë rreth asaj se si molekulat sillen në materiale, studiuesit kanë dalë me strategji për të simuluar sjelljen e tyre në një kompjuter. Përpjekje të tilla kanë funksionuar mirë me operacione të thjeshta, por kanë hasur në telashe kur simulojnë kompleksitetin, siç është një linjë pafundësisht e gjatë e grimcave ndërvepruese gjatë një periudhe të caktuar kohore. Përpjekjet për superkompjuterët tradicionalë kanë ngecur dhe studiuesit kanë teorizuar se një kompjuter kuantik mund ta bëjë punën mjaft mirë. Në këtë përpjekje të re, studiuesit kanë zbuluar se është me të vërtetë kështu.
Studiuesit pretendojnë se çelësi i ekzekutimit të një algoritmi të aftë për të trajtuar një problem të tillë erdhi në një dizajn që jo vetëm kryente operacionet e nevojshme për të ekzekutuar simulimin, por gjithashtu shtonte kodin që do të lejonte një simulim të tillë të ekzekutohej me shumë pak kubit. Pasi kishin një algoritëm që mendonin se do të funksiononte, ekipi iu drejtua harduerit. Ata zgjodhën një makinë duke përdorur kubit të përfaqësuar nga atomet e yterbiumit – dhe ndryshuan numrin e kubitëve që u ekzekutuan nga tre në 11.
Studiuesit zbuluan se ata ishin në gjendje të ekzekutonin algoritmin e tyre me një numër kaq të vogël kubitësh, sepse ata ndërtuan një sistem që riciklonte kubitët – ndërsa një kubit po përdorej, ato që ishin përdorur tashmë u rivendosën në gjendjen e tyre origjinale dhe më pas përdoret përsëri – një teknikë e quajtur dinamika holografike. Ky proces u përsërit ndërsa simulimi u zhvillua. Për të testuar sistemin, studiuesit zhvilluan një simulim të një procesi që tashmë ishte verifikuar duke përdorur teknika të tjera. Ekipi planifikon të testojë sistemin me një simulim që nuk mund të demonstrohet duke përdorur një superkompjuter konvencional.