Nhà vật lý của Đại học Thành phố New York Pouyan Ghaemi và nhóm nghiên cứu của ông đang tuyên bố có những tiến bộ đáng kể trong việc sử dụng máy tính lượng tử để nghiên cứu và dự đoán trạng thái của một số lượng lớn các hạt lượng tử tương tác phát triển như thế nào theo thời gian.
Điều này được thực hiện bằng cách phát triển một thuật toán lượng tử mà chúng chạy trên một máy tính lượng tử của IBM. “Theo hiểu biết tốt nhất của chúng tôi, thuật toán lượng tử cụ thể như vậy có thể mô phỏng cách các hạt lượng tử tương tác phát triển chưa từng được triển khai trước đây,” Ghaemi, phó giáo sư tại CCNY cho biết Khoa Khoa học.
Các kỹ sư của IBM ở Đức làm việc trên Hệ thống lượng tử một của IBM ở Ehningen, Đức, cho Fraunhofer-Gesellschaft. Tín dụng hình ảnh: IBM Research qua FlickrCC BY 2.0
Với tiêu đề “Chứng minh kích thích hình học của trạng thái Hall lượng tử phân số trên máy tính lượng tử”, nghiên cứu xuất hiện trên tạp chí “Thư đánh giá vật lý. ”
Ghaemi nói: “Cơ học lượng tử được biết đến là cơ chế cơ bản chi phối các đặc tính của các hạt cơ bản như electron. “Nhưng thật không may, không có cách nào dễ dàng để sử dụng các phương trình của cơ học lượng tử khi chúng ta muốn nghiên cứu tính chất của một số lượng lớn các electron cũng tác dụng lực lên nhau do điện tích của chúng.
Tuy nhiên, khám phá của nhóm của ông đã thay đổi điều này và làm nảy sinh những khả năng thú vị khác.
“Mặt khác, gần đây, đã có những phát triển công nghệ sâu rộng trong việc xây dựng cái gọi là máy tính lượng tử. Loại máy tính mới này sử dụng quy luật cơ học lượng tử để tạo ra các phép tính mà máy tính cổ điển không thể thực hiện được. “
Chúng tôi biết rằng khi các electron trong vật chất tương tác mạnh với nhau, các đặc tính thú vị như tính siêu dẫn nhiệt độ cao có thể xuất hiện, ”Ghaemi lưu ý. “Thuật toán tính toán lượng tử của chúng tôi mở ra một con đường mới để nghiên cứu các đặc tính của vật liệu tạo ra từ các tương tác electron-electron mạnh mẽ. Do đó, nó có khả năng hướng dẫn việc tìm kiếm các vật liệu hữu ích như chất siêu dẫn nhiệt độ cao. “
Ông nói thêm rằng dựa trên kết quả của họ, bây giờ họ có thể xem xét việc sử dụng máy tính lượng tử để nghiên cứu nhiều hiện tượng khác là kết quả của sự tương tác mạnh mẽ giữa các electron trong chất rắn. “Có rất nhiều hiện tượng quan sát được bằng thực nghiệm có thể được hiểu bằng cách sử dụng sự phát triển của các thuật toán lượng tử tương tự như thuật toán chúng tôi đã phát triển.”
Nghiên cứu được thực hiện tại CCNY – và có sự tham gia của một nhóm liên ngành từ các khoa vật lý và kỹ thuật điện – với sự cộng tác của các chuyên gia từ Đại học Western Washington, Đại học Leeds ở Vương quốc Anh; và Trung tâm Nghiên cứu Búp bê Schlumberger ở Cambridge, Massachusetts. Nghiên cứu được tài trợ bởi Quỹ Khoa học Quốc gia và Hội đồng Nghiên cứu Khoa học và Kỹ thuật của Anh.
Nguồn: CCNY
