과학자들은 양자 컴퓨팅에서 중요한 돌파구를 마련했습니다.

고도로 상관된 전자 시스템의 유명하고 해결되지 않은 페르미-허바드 모델은 양자 컴퓨터의 두드러진 목표입니다. 그러나 큰 상태에 대한 정확한 Fermi-Hubbard 바닥 상태 표현은 가까운 시일 내에 양자 장치에 도달하지 못할 수 있습니다.

매우 겸손하고 단순화된 Fermi-Hubbard 예제만 이전에 양자 컴퓨터에서 해결되었습니다. 과학자들 브리스톨 대학교Quantum Start, Phasecraft 및 Google Quantum AI는 보다 야심찬 결과의 가능성을 보여줍니다. 그들은 새롭고 매우 효율적인 알고리즘과 더 나은 오류 완화 기술을 사용하여 이전에 기록된 것보다 10배 더 많은 양자 게이트로 구성된 4배 더 큰 실험을 실행했습니다.

알고리즘은 Fermi-Hubbard 모델의 바닥 상태 속성을 관찰하는 데 사용할 수 있는 최초의 진정한 확장 가능한 알고리즘입니다. 양자 컴퓨터.

브리스톨 대학의 양자 계산 교수이자 Phasecraft의 공동 설립자인 Ashley Montanaro는 다음과 같이 말했습니다. 이 실험의 페르미-허바드(Fermi-Hubbard) 사례는 양자 컴퓨터를 사용하여 자연 물질 시스템을 해결하기 위한 중요한 단계를 나타냅니다. 우리는 Fermi-Hubbard 모델을 위한 최초의 진정으로 확장 가능하고 누구나 구현할 수 있는 알고리즘을 개발함으로써 성공했습니다. 이것은 하드웨어가 향상됨에 따라 더 강력한 양자 컴퓨터를 활용하도록 방법을 확장할 수 있음을 나타내기 때문에 특히 흥미진진합니다.”

Google AI의 양자 알고리즘 책임자 Ryan Babush는 그는 말했다그리고 “현재까지 가장 큰 수치 페르미온 시뮬레이션 중 하나이자 현재까지 가장 큰 가변 알고리즘 중 하나인 Phasecraft가 설계하고 구현한 이 실험이 Google의 양자 컴퓨팅 하드웨어에서 수행되는 것을 보게 되어 기쁩니다. 접근 방식의 확장성 가까운 시일 내에 양자 장치에 대한 오류 완화 및 알고리즘 조립 측면에서 기술이 최신 상태인 것에서 비롯됩니다.”

논문의 주저자인 Phasecraft의 선임 양자 엔지니어인 Stacia Stanisic은 다음과 같이 말했습니다. “이 실험은 새로운 이정표를 나타냅니다. 사용 가능한 최고의 알고리즘 기술을 적용할 때 오늘날 양자 컴퓨터가 무엇을 할 수 있는지 알려줍니다. 우리는 이 작업을 기반으로 오늘날 기계의 실제 문제에 대한 더 나은 알고리즘과 인코딩을 개발할 수 있습니다.”

저널 참조:

1. Stanisic, S., Bosse, JL, Gambetta, FM et al. 양자 컴퓨터에서 확장 가능한 알고리즘을 사용하여 Fermi-Hubbard 모델의 바닥 상태 속성 관찰. 냇 커먼 13, 5743(2022). DOI: 10.1038 / s41467-022-33335-4