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.
Позавчера, 09:45
4 минуты
Сергей Васильев

Глубоко в носоглотке ученые обнаружили новую — четвертую — пару крупных слюнных желез, о существовании которой ранее никто не подозревал.

Вчера, 11:36
5 минут
Илья Ведмеденко

Разработанный для NASA космический аппарат OSIRIS-REx коснулся поверхности Бенну — небольшого околоземного астероида, входящего в группу Аполлонов. Возвращение зонда на Землю запланировано на 2023 год.

Сегодня, 09:40
5 минут
Сергей Васильев

Американского жука Nosoderma diabolicum не раздавит даже проехавший по нему автомобиль: жесткие надкрылья насекомого выдерживают огромные нагрузки благодаря необычным структурам, напоминающим соединение деталей пазла.

Позавчера, 09:45
4 минуты
Сергей Васильев

Глубоко в носоглотке ученые обнаружили новую — четвертую — пару крупных слюнных желез, о существовании которой ранее никто не подозревал.

16 октября
6 минут
Василий Парфенов

Несмотря на устоявшееся мнение, согласно которому газотурбинные двигатели (ГТД) почти достигли технологического совершенства и прироста характеристик более чем на единицы процентов в новых моделях ждать не стоит, инженеры продолжают искать способы радикально их улучшить. Компания GE Aviation уже до конца 2020 года собирается представить предсерийные экземпляры своих революционных силовых установок, которые должны быть на 20% долговечнее, на 35% экономичнее и будут иметь улучшенную на 80% энерговооруженность, чем предыдущие аналогичные модели.

19 октября
4 минуты
Ольга Иванова

Международная группа ученых сделала рентгеновские снимки грудного отдела тела муравьев, проанализировав их мышцы и внутренний скелет. В результате исследователи выяснили, что сила этих насекомых связана с потерей способности летать.

28 сентября
29 минут
Александр Березин

Сентябрь 2020 года принес в Закавказье войну — столкновение Азербайджана и Нагорного Карабаха получило большой размах, общее число жертв, судя по всему, уже перевалило за сотню, а Ереван и Баку объявили мобилизацию (в Азербайджане — частичную). Объективного смысла в войне для самих участников нет. Баку не победит, но и Армения от конфликта ничего не выиграет. Пользу конфликт, однако, объективно принесет Турции, а также тем, кто поставляет в Азербайджан оружие. Возникает вопрос: почему война оказалась возможна, несмотря на дружественную позицию России к Армении, и зачем на нее пошли в Баку? И есть ли у Еревана разумный выход из назревающей бойни?

16 октября
6 минут
Денис Гордеев

Люди со второй и четвертой группами крови с большей вероятностью переболеют Covid-19 в тяжелой форме.

Позавчера, 09:45
4 минуты
Сергей Васильев

Глубоко в носоглотке ученые обнаружили новую — четвертую — пару крупных слюнных желез, о существовании которой ранее никто не подозревал.

[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: