Новости Hardware

Российский квантовый симулятор за два часа решил задачу, на которую обычная система потратила неделю

Группа российских учёных показала эффективное решение физической задачи на квантовом симуляторе. Симулятор всего из пяти кубитов многократно ускорил получение результата, на обработку математической модели которого 138-ядерный вычислительный кластер потратил около семи суток. Симулятор не может стать универсальным квантовым компьютером, но доказывает свою эффективность для решения специфических задач в физике и не только.

 Источник изображения: НИТУ «МИСиС»

Источник изображения: НИТУ «МИСиС»

Работа группы исследователей из НИТУ «МИСиС», МФТИ, РКЦ, МГТУ им. Н. Э. Баумана и ВНИИА им. Духова опубликована в издании Physical Review Letters. В процессе проведения эксперимента физики показали, что линейные массивы сверхпроводящих кубитов-трансмонов могут быть использованы для изучения перехода «сверхпроводник — изолятор» в модели Бозе-Хаббарда. Для этого к линейному волноводу последовательно подсоединили пять сверхпроводящих кубитов со значительно пониженной чувствительностью к зарядовому шуму.

В представленной системе работу кубитов можно настроить таким образом, что они будут имитировать поведение фотонов или других бозонов согласно модели Бозе-Хаббарда. Фактически методом простого наблюдения (прямой спектроскопии) можно определить и просчитать поведение большого числа частиц за относительно короткое время.

Полученные в ходе опыта данные позднее были полностью подтверждены расчётами на мощном компьютерном кластере. Но если симулятору понадобилось всего два часа для получения результата, то кластер выдал данные лишь после почти семи дней непрерывных расчётов. А если создать квантовый симулятор из большего числа кубитов, то обычный суперкомпьютер может вообще не справиться с решением задачи в разумные сроки.

 Оптическая фотография устройства (вверху, в ложном цвете) и схема эквивалентной  физической модели с бозонами, пойманными в периодический потенциал (внизу). Источник изображения: Physical Review Letters

Оптическая фотография устройства (вверху, в ложном цвете) и схема эквивалентной физической модели с бозонами, пойманными в периодический потенциал (внизу). Источник изображения: Physical Review Letters

Представленная и испытанная российскими учёными система квантового симулятора выдаёт решения задачи, которая может помочь в разработке новых сверхпроводящих материалов и, в частности, обещает продвинуться с поиском материалов для квантовых вычислительных систем. По сути, квантовый симулятор может стать первым шагом по направлению к универсальным квантовым вычислителям, хотя для решения многих насущных задач материаловедения он и так хорош сам по себе.

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме
window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Новая статья: Hard West 2 — в погоне за дьяволом. Рецензия 15 мин.
THQ Nordic подтвердила переосмысление Alone in the Dark и анонсировала интерактивный тизер 2 ч.
Sega возлагает на Sonic Frontiers большие надежды и всё ещё не собирается переносить игру 3 ч.
AMD выпустила драйвер Radeon Software: Adrenalin Edition 22.8.1 с поддержкой Marvel’s Spider-Man Remastered 4 ч.
Авторы стратегии Total War: Warhammer III в деталях показали огромную карту из обновления Immortal Empires 5 ч.
Hogwarts Legacy получила точную дата релиза — в этом году игра всё-таки не выйдет 5 ч.
Следующей игрой авторов Owlboy оказалось забытое кооперативное приключение о викингах на батутах Vikings on Trampolines 5 ч.
Супергеройский экшен Marvel’s Spider-Man Remastered наконец приземлился на ПК 6 ч.
Первый сезон MultiVersus стартует 15 августа, но Морти добавят только спустя неделю 8 ч.
Система управления уязвимостями MaxPatrol VM получила расширенные функции контроля процессов патч-менеджмента 10 ч.