Науковці з Університету науки і технологій Китаю створили пристрій, який моделює рух електронів у твердотільних матеріалах, демонструючи потенціал квантових комп’ютерів перевершувати суперкомп’ютери. Це відкриття, описане в Interesting Engineering, свідчить про наближення революції в квантових обчисленнях.
Дослідження зосереджене на моделюванні ферміонної моделі Габбарда, яка пояснює рух електронів у решітках. Ця модель, запропонована британським фізиком Джоном Габбардом у 1963 році, є ключовою для розуміння високотемпературної надпровідності, але її складність робить її важкою для моделювання на класичних комп’ютерах.
Квантові симулятори використовують ультрахолодні ферміонні атоми в оптичних решітках для створення низькотемпературної фазової діаграми FHM. Попередні спроби мали труднощі з охолодженням атомів та неоднорідністю лазерів. Команда вирішила ці проблеми за допомогою машинного навчання та створення однорідних оптичних решіток.
Результатом дослідження стало спостереження переходу матеріалу з парамагнітного стану в антиферомагнітний, що може допомогти в розумінні механізмів високотемпературної надпровідності. Це відкриття обіцяє революцію в енергетиці, медицині та суперкомп’ютерах, розширюючи можливості квантових симуляторів для вирішення наукових задач, недоступних класичним суперкомп’ютерам.