D-Wave продемонстрировала первую крупномасштабную квантовую симуляцию — Naked Science
23.08.2018
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

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».

Позавчера, 11:52
4 минуты
Сергей Васильев

В янтаре сохранились не только перья динозавров, но и пившие их кровь насекомые мелового периода.

Вчера, 19:02
5 минут
Полина Гершберг

Для женщин, которые хотят получить пользу от тренировок, важнее всего создать привычку.

Вчера, 13:51
23 минуты
Александр Березин

Спутниковые снимки показывают: отказ от пахоты в Штатах ведет к росту урожайности при снижении затрат. Россия, где был создан этот метод, сегодня его почти не применяет. Разбираемся, почему так получилось и чем он лучше традиционной вспашки.

9 декабря
3 минуты
Денис Гордеев

Меняющаяся структура глобального рынка автомобилей приведет к массовым сокращениям.

7 декабря
4 минуты
Илья Ведмеденко

Эксперты измерили радиолокационную заметность нового шведского корвета типа «Висбю»: она оказалась чрезвычайно малой.

Вчера, 19:02
5 минут
Полина Гершберг

Для женщин, которые хотят получить пользу от тренировок, важнее всего создать привычку.

15 ноября
6 минут
Никита Шевцов

Ученые впервые воспроизвели в реальности парадокс друга Вигнера. В результате физики выяснили, что квантовые явления субъективны: каждый наблюдатель может иметь свои альтернативные факты насчет них, и все они будут правдивы.

4 декабря
39 минут
Александр Березин

В 2017 году от рака умерло 9,6 миллиона человек, и с каждым годом эта цифра будет расти. Есть ли способы остановить наступление этой болезни на человеческие жизни?

9 декабря
3 минуты
Денис Гордеев

Меняющаяся структура глобального рынка автомобилей приведет к массовым сокращениям.

[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: