Ранее считалось, что такие задачи посильны только квантовым компьютерам.
Физики из Центра вычислительной квантовой физики (CCQ) Института Флэтайрон Фонда Саймонса совместно с коллегами из Бостонского университета показали, что некоторые задачи, которые считались посильными только квантовым компьютерам, можно решить с помощью обычного ноутбука. Исследование опубликовано в журнале Science.
Ученые смоделировали динамику сотен взаимодействующих кубитов — квантовых аналогов привычных битов — расположенных в двумерных и трехмерных решетках. Ранее подобная система уже изучалась с помощью квантового компьютера, а авторы той работы утверждали, что классические вычислительные машины не смогут повторить такой результат.
Однако новая работа поставила это утверждение под сомнение. Исследователи применили современные методы на основе тензорных сетей и смогли воспроизвести расчеты без использования квантового оборудования. Более того, многие первые симуляции ведущий автор исследования Джозеф Тиндалл выполнил на собственном ноутбуке.
Главная проблема при моделировании квантовых систем заключается в явлении запутанности. Когда множество кубитов оказываются квантово связаны друг с другом, описывать каждый из них отдельно уже невозможно — приходится учитывать состояние всей системы сразу. При увеличении числа частиц объем необходимой информации растет экспоненциально, поэтому хранить полную волновую функцию даже для относительно небольших систем становится практически невозможно.
Источник: hi-tech.mail.ru