Nature: Квантовый компьютер справился с неподъёмной для обычных систем задачей со спиновым стеклом
Квантовый симулятор на основе 5 000 квантовых битов использован для расчёта поведения спиновых стекол — экзотической формы материи с нерегулярной магнитной структурой. Об этом пишет Nature, ссылаясь на работу экспертов из канадской компании D-Wave.
Данное открытие расширяет круг задач, для решения которых могут быть применены аналоговые квантовые вычислительные системы. Оно также указывает на целесообразность дальнейшего использования квантовых симуляторов для решения задач оптимизации энергопотребления.
Представитель D-Wave Эндрю Кинг изменил разработанный им квантовый симулятор Advantage QA для расчёта свойств спинового стекла. Это уникальное экзотическое состояние материи, в котором она имеет беспорядочную магнитную структуру.
Спиновое стекло отличается от прочих магнитных материалов тем, что каждый из его атомов имеет постоянное магнитное свойство, даже если они беспорядочно взаимодействуют друг с другом.
Используя много доступных в системе Advantage QA кубитов учёным удалось рассчитать, как ведут себя две разные вариации «спинового стекла» — одна с очень малым числом элементов, а другая, состоящая из большого числа объектов.
Специалистами использована уменьшенная версия квантового отжигателя, чтобы убедиться в правильности итогов, которые были получены при расчёте его поведения благодаря обыкновенным суперкомпьютерам.
Эксперименты и расчёты подтвердили, что компьютер D-Wave получает результаты, согласующиеся с уравнением Шредингера. Эти квантовые симуляторы предоставляют учёным возможность рассчитывать поведение сложных систем, недоступных даже сильным универсальным квантовым компьютерам.