| 0 |
|
В Национальном институте стандартов и технологий (National Institute of Standards and Technology, NIST) создан квантовый симулятор, способный воспроизводить взаимодействия между несколькими сотнями квантовых битов (кубитов). Это примерно на порядок превышает прежние достижения. В издании Nature от 26 апреля сообщается, что новый симулятор прошел ряд ключевых эталонных тестов и ученые готовы использовать его для изучения проблем, недоступных для моделирования на традиционных компьютерах.
В отличие от квантовых компьютеров, которые являются универсальными устройствами и когда-нибудь смогут решать самые разнообразные вычислительные задачи, симуляторы создаются с прицелом на какую-либо определенную проблему.
Многие важные аспекты фундаментальной науки, в частности, физики низких температур, остаются неясными из-за сложности происходящих квантовомеханических процессов. Обычные вычислительные устройства, даже суперкомпьютеры, оказываются неспособны моделировать поведение квантовых систем при увеличении числа частиц в них даже до трех десятков. В то же время, свойства материалов, таких как высокотемпературные сверхпроводники, во многом определяются коллективным квантовым поведением ансамблей из сотен частиц.
Симулятор NIST состоит из крошечного, планарного (single-plane) кристалла бериллия, подвешенного внутри устройства, называемого ловушкой Пеннинга. Внешний электрон каждого из сотен содержащихся в кристалле ионов действует как миниатюрный квантовый магнит и используется в качестве кубита.
В эталонных испытаниях физики с помощью лазерных лучей охлаждали ионы бериллия почти до абсолютного нуля. Затем, точно выдержанные по времени микроволновые и лазерные импульсы заставляли кубиты взаимодействовать между собой имитируя квантовое поведение материалов, прямое изучение которых в лаборатории было бы слишком сложным. В эксперименте исследователи могли варьировать параметры, изменение которых в реальных материалах невозможно, например, изменять период атомарной решетки и ее геометрию.
Сила взаимодействий в описанных экспериментах намеренно ограничивалась, чтобы упростить проверку имитации на классическом компьютере. Сейчас в исследованиях, осуществляемых, частично, при поддержке DARPA с участием специалистов из Университетов Джорджтауна и Северной Каролины, а также Южной Африки и Австралии, перешли к использованию более сильных взаимодействий.
Стратегія охолодження ЦОД для епохи AI
| 0 |
|
