256-кубитный программируемый квантовый симулятор помог обнаружить новые квантовые фазы
Физики реализовали 256-кубитный программируемый квантовый симулятор на нейтральных атомах. Он позволил смоделировать квантовую спиновую модель и обнаружить новые квантовые фазовые переходы. Благодаря возможности контролировать взаимодействие между атомами, дальнейшее увеличение системы позволит реализовывать квантовые алгоритмы на больших размерностях. Препринт опубликован на arXiv.org.
Квантовые симуляторы на разных платформах не перестают опережать друг друга в числе кубитов и возможности решать разные непосильные для классического компьютера задачи. Платформы на нейтральных атомах уже использовали для моделирования квантовых динамических систем, создания многомерной запутанности, параллельных квантовых логических операций и атомных часов. Однако, создание управляемой системы с сильным взаимодействием из более чем ста кубитов остается сложной задачей даже на сегодняшний день. Подробнее о квантовом вычислителе на нейтральных атомах мы писали в материале «Пятьдесят кубитов и еще один».
Группа ученых под руководством Михаила Лукина (Mikhail D. Lukin) из Гарвардского университета создала программируемый квантовый симулятор с настраиваемым числом кубитов (до 256) и взаимодействием между атомами для моделирования квантовых спиновых систем. В сравнении с предыдущей работой, в которой исследователи использовали одномерную цепочку из 51 атома, новый вычислитель представляет собой двумерную решетку из атомов. Увеличение числа кубитов и атомной структуры позволяет моделировать более сложные системы.
