Гибридные квантовые компьютеры приблизились к моделированию света и материи

Команда под руководством Элеанор Крейн из Массачусетского технологического института разработала цифровой инструментарий для моделирования взаимодействий частиц материи с силовыми полями на квантовом оборудовании. Подход позволяет обойтись без масштабной коррекции ошибок, что раньше считалось обязательным условием для таких задач. Об этом пишет сайт Phys.org.

В основе метода — использование уже существующих в сверхпроводящих квантовых компьютерах микроволновых резонаторов, которые обычно играют вспомогательную роль. Исследователи предложили задействовать их напрямую: кубиты моделируют фермионы, а резонаторы — бозоны, причем число операций для управления резонатором почти не зависит от количества частиц.

Расчеты показали, что гибридная система с одной ошибкой на тысячу операций достигает точности, сравнимой с кубитной машиной, ошибающейся один раз на миллион. Это открывает путь к экспериментам, которые превзойдут классические симуляции и современные кубитные компьютеры.

Работа опубликована в журнале Physical Review X. Авторы надеются, что инструмент поможет изучать электроны в сверхпроводниках, влияние света на химические реакции и процессы в физике частиц, а также адаптировать метод к другим платформам, включая ионы в ловушках.