Teamscripts banebrydende kvantealgoritme

City College of New York fysiker Pouyan Ghaemi og hans forskerhold hævder betydelige fremskridt i at bruge kvantecomputere til at studere og forudsige, hvordan tilstanden af ​​et stort antal interagerende kvantepartikler udvikler sig over tid. Dette blev gjort ved at udvikle en kvantealgoritme, som de kører på en IBM kvantecomputer. "Så vidt vi ved, er en sådan særlig kvantealgoritme, som kan simulere, hvordan interagerende kvantepartikler udvikler sig over tid, ikke blevet implementeret før," sagde Ghaemi, lektor i CCNY's Division of Science.

Med titlen "Probing geometric excitations of frctional quantum Hall states on quantum computers," undersøgelsen vises i tidsskriftet Physical Review Letters .

"Kvantemekanik er kendt for at være den underliggende mekanisme, der styrer egenskaberne af elementære partikler såsom elektroner," sagde Ghaemi. "Men desværre er der ingen nem måde at bruge kvantemekanikkens ligninger på, når vi vil studere egenskaberne af et stort antal elektroner, som også udøver kraft på hinanden på grund af deres elektriske ladning."

Hans teams opdagelse ændrer imidlertid dette og rejser andre spændende muligheder.

"På den anden front har der for nylig været omfattende teknologiske udviklinger i at bygge de såkaldte kvantecomputere. Disse nye klasse af computere udnytter kvantemekanikkens lov til at udføre beregninger, som ikke er mulige med klassiske computere."

"Vi ved, at når elektroner i materiale interagerer stærkt med hinanden, kan interessante egenskaber såsom højtemperatursuperledning dukke op," bemærkede Ghaemi. "Vores kvanteberegningsalgoritme åbner en ny vej til at studere egenskaberne af materialer, der er et resultat af stærke elektron-elektron-interaktioner. Som et resultat kan den potentielt guide søgen efter nyttige materialer såsom højtemperatur-superledere."

Han tilføjede, at baseret på deres resultater, kan de nu potentielt se på at bruge kvantecomputere til at studere mange andre fænomener, der skyldes stærk interaktion mellem elektroner i faste stoffer. "Der er mange eksperimentelt observerede fænomener, der potentielt kunne forstås ved hjælp af udviklingen af ​​kvantealgoritmer, der ligner den, vi udviklede." + Udforsk yderligere

CCNY-team i kvantealgoritme-gennembrud