Teoretikere viser hvilke kvantesystemer der egner sig til simuleringer

Et internationalt hold af fysikere, herunder forskere fra universitetet i Wien, har udviklet en metode til at identificere, hvilke kvantesystemer der er egnede til simuleringer. Holdets resultater, offentliggjort i tidsskriftet "Nature Communications", giver et værdifuldt værktøj for forskere, der udvikler kvanteteknologier.

Kvantesimuleringer er en lovende tilgang til at studere komplekse fysiske systemer, som er svære eller umulige at undersøge ved hjælp af klassiske computere. Ved at udnytte kraften i kvantemekanikken kan forskere simulere disse systemers adfærd og få indsigt, som ikke er tilgængelig gennem traditionelle beregningsmetoder.

Det er dog ikke alle kvantesystemer, der er lige velegnede til simuleringer. Nogle systemer er mere modtagelige for støj og dekohærens, hvilket kan introducere fejl i simuleringerne. Forskernes metode løser denne udfordring ved at identificere de egenskaber, der gør et kvantesystem velegnet til simuleringer.

Holdets metode bygger på begrebet "kvantekohærens". Kohærens er en grundlæggende egenskab ved kvantesystemer, der giver dem mulighed for at udvise visse adfærd, såsom superposition og sammenfiltring. Jo mere sammenhængende et kvantesystem er, jo bedre er det egnet til simuleringer.

Ved hjælp af deres metode var forskerne i stand til at identificere flere kvantesystemer, der er særligt velegnede til simuleringer. Disse systemer omfatter fangede ioner, superledende kredsløb og kvanteprikker. Forskerne fandt også ud af, at visse materialer, såsom grafen, har egenskaber, der gør dem til lovende kandidater til kvantesimuleringer.

Holdets resultater giver værdifuld vejledning til forskere, der udvikler kvanteteknologier. Ved at vælge kvantesystemer, der er velegnede til simuleringer, kan forskere forbedre nøjagtigheden og effektiviteten af ​​deres simuleringer og få dybere indsigt i komplekse fysiske systemers adfærd.

Forskningen blev udført af et internationalt hold af fysikere fra University of Vienna, University of Innsbruck, Technical University of München, University of Sydney og University of California, Berkeley.