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, 18:20
5 минут
Илья Ведмеденко

Согласно решению Арбитражного суда Амурской области, строительство стартового комплекса «Ангара» на Восточном должны приостановить. Напомним, стартовый стол создают под тяжелую ракету «Ангара-А5», которую хотят применить для испытаний космического корабля нового поколения.

Вчера, 16:44
4 минуты
Илья Ведмеденко

Новейший марсоход NASA в первый раз проехал по Красной планете: всего аппарат преодолел 6,5 метра. Ранее ровер прислал первые снимки с поверхности Марса.

Вчера, 10:55
31 минута
Василий Парфенов

Минувшая неделя озарилась одним из самых впечатляющих достижений человечества — успешной посадкой сложнейшего робота весом более тонны на поверхность другой планеты. Более того, этот процесс впервые снимали на видео сразу несколько камер в высоком разрешении. Опубликованный NASA ролик оказался не только занимательным зрелищем, но и самой настоящей научно-детективной короткометражкой.

2 марта
4 минуты
Сергей Васильев

Обнаружены кости приматов, живших сразу после мел-палеогенового вымирания: похоже, наши общие предки появились задолго до гибели динозавров.

Позавчера, 18:20
5 минут
Илья Ведмеденко

Согласно решению Арбитражного суда Амурской области, строительство стартового комплекса «Ангара» на Восточном должны приостановить. Напомним, стартовый стол создают под тяжелую ракету «Ангара-А5», которую хотят применить для испытаний космического корабля нового поколения.

1 марта
7 минут
Василий Парфенов

Итак, к многоразовым ракетам мы все уже привыкли, хорошо. Что дальше? Правильно, спутники. И это не шутка: следующее поколение аппаратов в «созвездии» GPS получит возможность апгрейда прямо на орбите, что позволит продлить их срок службы.

26 февраля
10 минут
Василий Парфенов

Даже при разработке точнейших научных инструментов случаются разные технические сюрпризы — и хорошо, если приятные. К счастью, именно так вышло на этот раз. Ученые получили очередную порцию данных с космического аппарата Parker Solar Probe и здорово удивились. На сделанном в оптическом диапазоне снимке ночной стороны Венеры видны детали поверхности, обычно скрытые плотными облаками. Теперь предстоит решить загадку: либо камера оказалась чувствительна к инфракрасному диапазону излучения, либо случайно обнаружилось «окно» для наблюдений через атмосферу этой планеты.

21 февраля
20 минут
Василий Парфенов

Кого и что только ни успели уже обвинить в технологической катастрофе, которая произошла на этой неделе в США. Но эмоции плавно оседают, и начинают появляться первые результаты разбирательства. А они порой вызывают искреннее недоумение, честно говоря.

15 февраля
9 минут
Василий Парфенов

Новость, которую странно публиковать на серьезном научно-популярном портале, но от реальности не убежишь. Уфологи всего мира могут радоваться: американские военные официально признали, что изучали места крушения НЛО и в их распоряжении есть некие аномальные объекты, свойства которых выходят за рамки известных науке материалов.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

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

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: