«Google и PSI представляют новый квантовый симулятор: революция в области квантовых вычислений»

Главное:

• Google и Институт Пауля Шеррера разработали новый цифро-аналоговый квантовый симулятор на основе 69 сверхпроводящих кубитов.
• Симулятор обеспечивает беспрецедентную точность при моделировании сложных физических процессов.
• Новый инструмент способен решать задачи в таких областях, как магнетизм, материаловедение, фармакология и астрофизика.

Прорыв в квантовых вычислениях

Команда исследователей из Google и Института Пауля Шеррера (PSI) представила уникальный цифро-аналоговый квантовый симулятор, продемонстрировавший значительная вычислительная мощность и гибкость. Этот симулятор использует 69 сверхпроводящих кубитов, что позволяет ему моделировать сложные физические процессы с высокой точностью. Данное достижение является важным шагом навигации в области квантовых технологий, предоставляя исследователям инструменты, которые ранее были доступны лишь при помощи самых мощных суперкомпьютеров.

С учетом роста интереса к квантовым вычислениям и их потенциальному влиянию на развитие науки и технологий, стоит отметить, что согласно исследованию, проведенному в 2022 году, более 70% ведущих университетов мира уже начали развивать программы в области квантовых вычислений и технологий.

Преимущества цифро-аналогового подхода

Новый симулятор сочетает в себе как цифровые, так и аналоговые режимы работы. В цифровом режиме пользователи имеют возможность точно устанавливать начальные условия, что, например, позволяет более точно контролировать расположение частиц. В свою очередь, аналоговый режим лучше моделирует естественные взаимодействия частиц, что делает его особенно подходящим для изучения процессов термализации и формирования магнитных доменов.

Исследователи приводят интересные примеры применения симулятора: "Мы можем наблюдать, как квантовый симулятор достигает теплового равновесия — аналогии с молоком в горячем кофе", — отмечает физик Андреас Элбен. Это демонстрирует потенциал устройства не только в теоретических исследованиях, но и в практических приложениях.

Перспективы для науки и технологий

Квантовый симулятор открывает широкие возможности для исследований в разнообразных областях. Например, в материаловедении симулятор может помочь создать высокотемпературные сверхпроводники, что может произвести революцию в энергетике. Что касается фармакологии, симулятор способен моделировать молекулярные взаимодействия, что могло бы помочь в разработке более безопасных и эффективных лекарств.

Учитывая, что квантовые технологии обещают не только скорости, но и новые уровни алгоритмической сложности, их внедрение может значительно ускорить инновации в области вычислений, криптографии и машинного обучения. Необходимо отметить, что исследователи планируют использовать новый симулятор для поддержки экспериментов в ведущих научных центрах, что, безусловно, может привести к новым открытиям и прорывным достижениям.