Дослідники зі Стенфордського університету та Університетського коледжу Дубліна (UCD) розробили спеціальні квантові комп’ютери з квантовими компонентами, призначеними для вирішення конкретних завдань. Ці аналогові квантові симулятори розроблені для вирішення проблем, які не під силу навіть найшвидшим і найефективнішим цифровим квантовим комп’ютерам.
Але ми не говоримо про комп’ютери розміром із кімнату, як ви можете собі уявити. На відміну від традиційних комп’ютерів розміром з кімнату, ці аналогові квантові симулятори невеликі, складаються з гібридних металів-напівпровідників у наноелектронній схемі, і дослідники вимірювали їх у мікронах, а не метрах. Це робить їх набагато більш здійсненними, ніж комп’ютери розміром із кімнату, на які ми покладалися десятиліття тому.
Ці аналогові квантові симулятори працюють, створюючи «апаратну аналогію» для вирішення проблем квантової фізики. Дослідники використовували просту схему, поєднану з двома квантовими компонентами, щоб перевірити симулятор. Регулюючи електричну напругу, вони створили стан речовини, який дослідники назвали «параферміони Z3», де електрони мають лише одну третину свого звичайного заряду.
Що вражає в цьому відкритті, так це те, що це перший випадок, коли такий стан було створено на електронному пристрої в лабораторії. Дослідники опублікували статтю про свої висновки в журналі Nature Physics, в якій детально описуються аналогові квантові симулятори.
Мета звідси полягає в тому, щоб збільшити масштаби пристроїв для вирішення більш складних питань у квантових обчисленнях. Дослідники вважають, що ці симулятори дозволять їм розв’язувати математичні моделі, які є надто складними, щоб розв’язати їх за розумний проміжок часу за допомогою традиційних обчислювальних методів. За допомогою аналогових квантових симуляторів дослідники мають «ручки для обертання», яких вони не мали раніше.
Сподіваємося, що це дозволить їм зрозуміти та краще вирішувати складні проблеми, які складають квантову фізику. Аналогові квантові симулятори представляють новий інноваційний підхід до квантових обчислень. Завдяки останнім досягненням, які можуть призвести до створення менших квантових комп’ютерів , людство незабаром може стати на порозі того, щоб дізнатися більше про квантову фізику, ніж будь-коли раніше.
