D-Wave продемонстрировала первую крупномасштабную квантовую симуляцию — Naked Science
5 минут
Редакция

D-Wave продемонстрировала первую крупномасштабную квантовую симуляцию

Компания D-Wave Systems продемонстрировала топологический фазовый переход, использовав свой 2048-кубитный компьютер на основе квантового отжига. Эта сложная квантовая симуляция материалов — важный шаг на пути отказа от трудоемких и дорогих физических исследований и разработок.

dwave_systems1
©Wikipedia

Работа о полученных результатах опубликована в журнале Nature. Это серьезный шаг в области квантовых вычислений, который также показал, что полностью программируемый квантовый компьютер D-Wave можно использовать в качестве точного симулятора квантовых систем в крупных масштабах. Методы, использованные в этой работе, могут серьезно повлиять на разработку новых материалов. Это исследование вышло вскоре после работы D-Wave, опубликованной в журнале Science, в которой был описан другой тип фазового перехода в квантовой симуляции спинового стекла. Оба исследования демонстрируют гибкость и многосторонность квантового компьютера D-Wave в квантовой симуляции материалов — в дополнение к другим задачам, включая оптимизацию и машинное обучение.

 

В начале 1970-х физики-теоретики Вадим Березинский, Дж. Майкл Костерлиц и Дэвид Тоулесс предсказали новое состояние материи, отличающееся нетривиальными топологическими свойствами. Работа получила Нобелевскую премию по физике в 2016 году. Исследователи из D-Wave продемонстрировали этот феномен, запрограммировав систему D-Wave 2000Q на формирование двухмерной фрустрированной решетки с искусственными спинами. Наблюдаемые топологические свойства в симулированной системе не могут существовать без квантовых эффектов и очень близко сходятся с теоретическими предсказаниями.

 

«Эта работа представляет собой прорыв в симуляции физических систем, невозможных при других условиях, — заявил лауреат Нобелевской премии 2016 года доктор Дж. Майкл Костерлиц. — Тест воспроизводит большинство ожидаемых результатов, что является выдающимся достижением. Это вселяет надежду, что будущие квантовые симуляторы смогут исследовать более сложные и малопонятные системы так, чтобы результаты симуляций можно было расценивать в качестве моделей физических систем. Я с нетерпением жду будущих применений этого метода симуляции».

 

Геометрически фрустрированные решетки в симуляции D-Wave / © D-Wave Systems

 

«Работа, описанная в статье Nature, представляет собой поворотный пункт в области квантовых вычислений: впервые теоретически предсказанное состояние материи было реализовано в квантовой симуляции до того, как было представлено в реальном магнитном материале, — говорит доктор Мохаммед Амин, ведущий физик в D-Wave. — Это важный шаг на пути к достижению цели квантового моделирования, позволяющий изучить свойства материала до его производства в лаборатории, которое сегодня может быть очень дорогостоящим и трудоемким».

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
3 часа назад
47 минут
Александр Березин

В России впервые в мире зарегистрировали вакцину от коронавируса, но, кажется, этому никто не рад. Многие пишут, что так быстро медицинские средства выпускать нельзя – они не успеют пройти все проверки. Иные оценивают это как «большой эксперимент на людях». Утверждается, что еще до третьей фазы клинических испытаний Спутник-V введут миллионам российских граждан – в ближайший месяц. Сообщают, что у новой вакцины очень много побочных реакций, а вот защитных антител она, якобы, дает мало. Каждый из этих тезисов в той или иной степени неверен. Впрочем, это вовсе не значит, что вакцина обязательно работает. Попробуем разобраться, как все обстоит на самом деле.

Вчера, 20:41
6 минут
Денис Гордеев

Ранее мнение ученых о влиянии этого лекарства на развитие раковых опухолей было совсем другим.

Вчера, 13:59
6 минут
Мария Кривоченко

Ученые доказали, что введение в организм дозы окситоцина способствует профилактике остеопороза и избавляет от ранних симптомов заболевания. Первые опыты провели на крысах, но эффективность гормона уже планируют проверить на людях.

Вчера, 11:44
12 минут
Мария Азарова

Президент подчеркнул, что препарат, созданный российскими специалистами, успешно прошел все этапы испытаний и доказал свою эффективность в борьбе с вирусом.

Позавчера, 15:11
9 минут
Мария Азарова

Будут ли в России осенью вновь вводить ограничения по Covid-19? Есть ли люди, перенесшие коронавирус, но организм которых почему-то не выработал антитела? На эти и многие другие вопросы попытался ответить российский ученый-медик Арег Тотолян.

6 августа
31 минута
Николай Цыгикало

Трагическая новость о взрыве огромной силы в Бейруте, занявшая первые строчки новостных ресурсов, вызывает естественные вопросы: как это могло произойти, что там взорвалось, в силу каких факторов возможны подобные происшествия? Чтобы разобраться, взглянем пристальнее на свойства аммиачной селитры и связанные с ней опасные моменты.

22 июля
66 минут
Александр Березин

С 2064 года численность людей начнет сокращаться — и этот процесс может быть необратим. Один из авторов соответствующей научной работы прямо указывает: если ничего не изменится, через несколько веков человечество вымрет. Однако есть вещи и похуже вымирания. Куда вероятнее иной сценарий: мир будет заселен теми, кто сможет размножаться в новых культурных условиях. К сожалению, значительная часть современных европейцев, американцев и, возможно, других народов будут вытеснены с первых страниц истории. Вдобавок те, кто победят в этой непростой борьбе, нам, сегодняшнему населению Земли, могут сильно не понравиться. Попробуем разобраться почему.

31 июля
9 минут
Sergei Sobol

Сейчас, когда многие вокруг задумываются, а не попробовать ли что-то новое и не сменить ли профессию, программирование точно одно из тех направлений, к которому стоит присмотреться. Может, вы об этом уже думали?

6 августа
31 минута
Николай Цыгикало

Трагическая новость о взрыве огромной силы в Бейруте, занявшая первые строчки новостных ресурсов, вызывает естественные вопросы: как это могло произойти, что там взорвалось, в силу каких факторов возможны подобные происшествия? Чтобы разобраться, взглянем пристальнее на свойства аммиачной селитры и связанные с ней опасные моменты.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Предстоящие мероприятия
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: