Классический компьютер превзошел квантовый в его собственной задаче

Исследователи Центра вычислительной квантовой физики (CCQ) при Институте Флэтайрон провели уникальное исследование, которое позволило понять, почему классический компьютер смог превзойти квантовый в выполнении задачи, ранее считавшейся доступной только для квантовых систем.

В своей статье, опубликованной в Physical Review Letters, ученые объяснили это явление конфайнмента, который ранее наблюдался лишь в одномерных квантовых системах.

Оказалось, что при изучении двумерной квантовой системы переворачивающихся магнитов ученые обнаружили, что конфайнмент сдерживал рост запутанности в системе. Это открытие позволило понять, почему задача стала решаемой на классическом компьютере, несмотря на ее квантовую природу.

Таким образом, исследование подтвердило, что понимание концепции конфайнмента в квантовых системах играет ключевую роль в развитии вычислительной физики и открывает новые перспективы для применения классических методов в области квантовых вычислений.

Исследование, проведенное авторами, раскрывает новую перспективу в определении границы между возможностями классических и квантовых компьютеров, которая долгое время оставалась неясной. Это открытие вносит важный вклад в развитие квантовых технологий и исследований.

В контексте квантовых масштабов каждый магнит может находиться в уникальном состоянии: либо ориентирован вверх, либо вниз, либо находиться в суперпозиции, указывая одновременно в обе стороны. Энергетический уровень магнита в магнитном поле зависит от его ориентации. Изначально все магниты в системе были направлены в одном направлении, но после воздействия небольшого магнитного поля некоторые из них перевернулись, что привело к последующим изменениям в ориентации соседних магнитов.

Это демонстрирует сложность и взаимосвязь квантовых систем, где даже незначительные изменения могут привести к каскадному эффекту и изменению состояния всей системы. Понимание таких процессов имеет ключевое значение для развития квантовых вычислений и создания более эффективных квантовых устройств.

В мире квантовых явлений существует интересное явление, когда магниты влияют на переворачивание друг друга. Это поведение может привести к запутыванию и связыванию суперпозиций магнитов, что затрудняет моделирование на классическом компьютере. Однако, в закрытой системе ограничено количество энергии, что ограничивает масштаб запутанности.

Исследования показали, что имеющейся энергии достаточно для переворота небольших, изолированных кластеров магнитов, что ограничивает степень запутанности. Это явление, известное как конфайнмент, объясняет, почему классический компьютер справляется с выполнением задачи.

Тем не менее, в контексте квантовой физики, концепция запутанности и влияния магнитов на друг друга открывает новые горизонты для изучения квантовых систем. Возможно, дальнейшие исследования помогут лучше понять природу этого явления и его потенциальные применения в различных областях науки и технологий.

В последние годы исследования в области двумерных квантовых систем с замкнутой геометрией привели к открытию удивительного явления - конфайнмента, аналогичного тому, что наблюдается в одномерных системах. Это открытие открывает новые горизонты для понимания квантовых процессов и их математического описания.

Исследователи предложили точную математическую модель, которая позволяет описать и объяснить этот феномен конфайнмента в двумерных системах. Это значительный шаг вперед в понимании поведения квантовых объектов и их взаимодействий.

Таким образом, разработанная математическая модель не только применима к изучению конкретной системы, но и может быть использована для анализа и моделирования других двумерных квантовых систем. Это открывает новые перспективы для создания более точных симуляций и исследования возможностей квантовых и классических компьютеров.

Источник и фото - lenta.ru