Il gruppo, guidato dal ricercatore di Bristol e co-fondatore di Phasecraft, Dott.ssa Ashley Montanaro, ha scoperto algoritmi e analisi che riducono significativamente la capacità hardware quantistica necessaria per risolvere problemi che vanno oltre il regno dell'informatica classica, anche supercomputer.

Nella carta, pubblicato in Revisione fisica B , il team dimostra come algoritmi quantistici ottimizzati possono risolvere il famigerato modello di Fermi-Hubbard su hardware a breve termine.

Il modello di Fermi-Hubbard è di fondamentale importanza nella fisica della materia condensata come modello per materiali fortemente correlati e come percorso per comprendere la superconduttività ad alta temperatura.

Si prevede che trovare lo stato fondamentale del modello di Fermi-Hubbard sarà una delle prime applicazioni dei computer quantistici a breve termine, e uno che offre un percorso per comprendere e sviluppare nuovi materiali.

Dott.ssa Ashley Montanaro, capo della ricerca e cofondatore di Phasecraft:"L'informatica quantistica ha applicazioni di importanza critica nella scienza dei materiali e in altri domini. Nonostante i recenti progressi nell'hardware quantistico, potremmo essere ancora diversi anni dall'avere il software e l'hardware giusti per risolvere problemi significativi con l'informatica quantistica. La nostra ricerca si concentra su algoritmi e ottimizzazioni software per massimizzare la capacità dell'hardware quantistico, e avvicinare il calcolo quantistico alla realtà.

"L'hardware quantistico a breve termine avrà dispositivi e dimensioni di calcolo limitate. Phasecraft ha applicato nuove idee teoriche ed esperimenti numerici per mettere insieme uno studio molto completo su diverse strategie per risolvere il modello di Fermi-Hubbard, concentrandosi sulle strategie che hanno maggiori probabilità di avere i migliori risultati e impatto nel prossimo futuro.

"I risultati suggeriscono che l'ottimizzazione su circuiti quantistici con una profondità di gate sostanzialmente inferiore a un migliaio potrebbe essere sufficiente per risolvere istanze del modello di Fermi-Hubbard oltre la capacità di un supercomputer. Questa nuova ricerca mostra una promessa significativa per le capacità a breve termine dispositivi quantistici, migliorando i risultati della ricerca precedente di circa un fattore 10."

Revisione fisica B , pubblicato dall'American Physical Society, è la principale rivista specializzata in fisica della materia condensata. Il documento di ricerca sottoposto a revisione paritaria è stato scelto anche come suggerimento dell'editore e per comparire in Fisica rivista.

Andrew Childs, Professore del Dipartimento di Informatica e dell'Istituto di Studi Informatici Avanzati dell'Università del Maryland:"Il modello di Fermi-Hubbard è una grande sfida nella fisica della materia condensata, e il team di Phasecraft ha fatto passi da gigante nel mostrare come i computer quantistici potrebbero risolverlo. Il loro lavoro suggerisce che circuiti sorprendentemente a bassa profondità potrebbero fornire informazioni utili su questo modello, rendendolo più accessibile all'hardware quantistico realistico".

Hartmut Neven, Responsabile del laboratorio di intelligenza artificiale quantistica, Google:"Prima o poi, sta arrivando l'informatica quantistica. Lo sviluppo degli algoritmi e della tecnologia per alimentare le prime applicazioni commerciali dei primi hardware di calcolo quantistico è la sfida più difficile per il settore, che pochi sono disposti ad affrontare. Siamo orgogliosi di essere partner di Phasecraft, un team che sta sviluppando progressi nel software quantistico che potrebbero ridurre questo lasso di tempo di anni".

Il fondatore di Phasecraft, il dott. Toby Cubitt:"A Phasecraft, il nostro team di importanti teorici quantistici ha ricercato e applicato la teoria quantistica per decenni, guidando alcuni dei migliori team accademici globali e ricerche nel campo. Oggi, Ashley e il suo team hanno dimostrato modi per avvicinarsi al raggiungimento di nuove possibilità che esistono appena oltre i limiti tecnologici di oggi".

Phasecraft ha chiuso un seed round record per una società quantistica nel Regno Unito con £ 3,7 milioni di finanziamenti da investitori VC del settore privato, guidato da LocalGlobe con Episode1 insieme a precedenti investitori. Anche l'ex fondatore di Songkick Ian Hogarth è entrato a far parte del consiglio di amministrazione di Phasecraft. Phasecraft ha precedentemente raccolto £ 750, 000 pre-seed round guidato da UCL Technology Fund con Parkwalk Advisors e London Co-investment Fund e ha ottenuto diverse sovvenzioni agevolate da InnovateUK. Tra fondi propri e assegni di ricerca, Phasecraft ha raccolto più di £ 5,5 milioni.

Dr. Toby Cubitt:"Con nuovi finanziamenti e sostegno, siamo in grado di continuare la nostra ricerca pionieristica e le collaborazioni industriali per sviluppare l'industria dell'informatica quantistica e trovare applicazioni utili più velocemente."