- 13,850
- 20
- 8 Ноя 2022
Ученые создали устройство для моделирования движения субатомных частиц — задача, которая не под силу даже лучшим суперкомпьютерам.
Китайская исследовательская группа достигла значительного успеха в области квантовых вычислений, создав устройство, способное моделировать движение электронов в твердом теле.
Эта работа, Для просмотра ссылки Войдиили Зарегистрируйся в журнале Nature, демонстрирует потенциал квантовых компьютеров превзойти даже самые мощные суперкомпьютеры. Понимание поведения электронов имеет важное значение для научных достижений, особенно в области магнетизма и высокотемпературных сверхпроводящих материалов. Эти материалы могут произвести революцию в передаче электроэнергии и транспорте, что приведет к значительной экономии энергии и технологическому прогрессу.
Создание специализированных квантовых симуляторов, способных решать сложные научные задачи, является второй стадией исследований в области квантовых вычислений в Китае. На этом этапе команда под руководством Пань Цзяньвэя из Университета науки и технологии Китая сосредоточилась на моделировании фермионной Для просмотра ссылки Войдиили Зарегистрируйся Эта модель, предложенная британским физиком Джоном Хаббардом в 1963 году, описывает движение электронов в кристаллических решетках и имеет важное значение для объяснения высокотемпературной сверхпроводимости.
Несмотря на свою значимость, модель Хаббарда крайне сложна для моделирования. Нет точного решения для этой модели в двух- или трехмерном пространстве, и даже самые мощные суперкомпьютеры сталкиваются с трудностями при исследовании ее параметров из-за высоких вычислительных требований. Моделирование движения 300 электронов с использованием классических компьютеров потребовало бы объема памяти, превышающего общее количество атомов во Вселенной.
Для преодоления этих трудностей исследовательская группа использовала методы машинного обучения в сочетании с предыдущими работами по гомогенным фермионным сверхтекучим жидкостям. Это позволило создать оптические решетки с равномерным распределением интенсивности, достичь ультранизких температур и разработать новые методы измерений для точной характеристики состояний квантового симулятора.
Исследование привело к наблюдению перехода материала из парамагнитного состояния в анферромагнитное, что может углубить понимание механизмов высокотемпературной сверхпроводимости. Полное понимание этих механизмов позволит масштабировать разработку, производство и применение новых высокотемпературных сверхпроводящих материалов, что может произвести революцию в таких областях, как передача электроэнергии, медицина и суперкомпьютеры.
Этот прорыв представляет собой значительный шаг вперед в исследованиях квантовых вычислений и может существенно способствовать развитию специализированных квантовых симуляторов для решения научных проблем, выходящих за рамки возможностей классических компьютеров.
Китайская исследовательская группа достигла значительного успеха в области квантовых вычислений, создав устройство, способное моделировать движение электронов в твердом теле.
Эта работа, Для просмотра ссылки Войди
Создание специализированных квантовых симуляторов, способных решать сложные научные задачи, является второй стадией исследований в области квантовых вычислений в Китае. На этом этапе команда под руководством Пань Цзяньвэя из Университета науки и технологии Китая сосредоточилась на моделировании фермионной Для просмотра ссылки Войди
Несмотря на свою значимость, модель Хаббарда крайне сложна для моделирования. Нет точного решения для этой модели в двух- или трехмерном пространстве, и даже самые мощные суперкомпьютеры сталкиваются с трудностями при исследовании ее параметров из-за высоких вычислительных требований. Моделирование движения 300 электронов с использованием классических компьютеров потребовало бы объема памяти, превышающего общее количество атомов во Вселенной.
Для преодоления этих трудностей исследовательская группа использовала методы машинного обучения в сочетании с предыдущими работами по гомогенным фермионным сверхтекучим жидкостям. Это позволило создать оптические решетки с равномерным распределением интенсивности, достичь ультранизких температур и разработать новые методы измерений для точной характеристики состояний квантового симулятора.
Исследование привело к наблюдению перехода материала из парамагнитного состояния в анферромагнитное, что может углубить понимание механизмов высокотемпературной сверхпроводимости. Полное понимание этих механизмов позволит масштабировать разработку, производство и применение новых высокотемпературных сверхпроводящих материалов, что может произвести революцию в таких областях, как передача электроэнергии, медицина и суперкомпьютеры.
Этот прорыв представляет собой значительный шаг вперед в исследованиях квантовых вычислений и может существенно способствовать развитию специализированных квантовых симуляторов для решения научных проблем, выходящих за рамки возможностей классических компьютеров.
- Источник новости
- www.securitylab.ru
