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Una tabella di marcia per la direzione futura della simulazione quantistica è stata definita in un documento scritto in collaborazione con l'Università di Strathclyde.
I computer quantistici sono dispositivi estremamente potenti con una capacità di velocità e calcolo che è ben oltre la portata dell'informatica classica o binaria. Invece di un sistema binario di zero e uno, opera attraverso sovrapposizioni, che possono essere zero, uno o entrambi allo stesso tempo.
Lo sviluppo in continua evoluzione dell'informatica quantistica ha raggiunto il punto di avere un vantaggio rispetto ai computer classici per un problema artificiale. Potrebbe avere applicazioni future in una vasta gamma di settori. Una promettente classe di problemi riguarda la simulazione dei sistemi quantistici, con potenziali applicazioni come lo sviluppo di materiali per batterie, la catalisi industriale e la fissazione dell'azoto.
L'articolo, pubblicato su Natura , esplora le possibilità a breve e medio termine per la simulazione quantistica su piattaforme analogiche e digitali per aiutare a valutare il potenziale di quest'area. È stato co-scritto da ricercatori di Strathclyde, Max Planck Institute of Quantum Optics, Ludwig Maximilians University di Monaco, Munich Center for Quantum Science and Technology, University of Innsbruck, Institute for Quantum Optics and Quantum Information dell'Accademia austriaca delle scienze e Microsoft Corporation.
Il professor Andrew Daley, del Dipartimento di Fisica di Strathclyde, è l'autore principale dell'articolo. Dice che "negli ultimi anni ci sono stati molti entusiasmanti progressi nella simulazione quantistica analogica e digitale e la simulazione quantistica è uno dei campi più promettenti dell'elaborazione dell'informazione quantistica. È già abbastanza maturo, sia in termini di sviluppo di algoritmi. e nella disponibilità di esperimenti di simulazione quantistica analogica significativamente avanzati a livello internazionale."
"Nella storia dell'informatica, l'informatica classica e quella digitale hanno convissuto per più di mezzo secolo, con una transizione graduale verso l'informatica digitale, e ci aspettiamo che la stessa cosa accada con l'emergere della simulazione quantistica."
"Come passo successivo nello sviluppo di questa tecnologia, è ora importante discutere del 'vantaggio quantistico pratico', il punto in cui i dispositivi quantistici risolveranno problemi di interesse pratico che non sono trattabili per i supercomputer tradizionali."
"Molte delle più promettenti applicazioni a breve termine dei computer quantistici rientrano nell'ambito della simulazione quantistica:modellare le proprietà quantistiche delle particelle microscopiche che sono direttamente rilevanti per comprendere la moderna scienza dei materiali, la fisica delle alte energie e la chimica quantistica."
"La simulazione quantistica dovrebbe essere possibile in futuro su computer quantistici digitali tolleranti ai guasti con maggiore flessibilità e precisione, ma può anche essere eseguita già oggi per modelli specifici tramite simulatori quantistici analogici per scopi speciali. Ciò accade in modo analogo allo studio dell'aerodinamica, che può essere condotta in una galleria del vento o attraverso simulazioni su un computer digitale. Laddove l'aerodinamica usa spesso un modello a scala più piccola per capire qualcosa di grande, i simulatori quantistici analogici spesso utilizzano un modello a scala più grande per capire qualcosa di ancora più piccolo."
"I simulatori quantistici analogici stanno ora passando dalla fornitura di dimostrazioni qualitative di fenomeni fisici alla fornitura di soluzioni quantitative per problemi nativi. Un modo particolarmente entusiasmante nel breve termine è lo sviluppo di una gamma di simulatori quantistici programmabili che ibridano tecniche digitali e analogiche. Ciò vale molto potenziale perché combina i migliori vantaggi di entrambe le parti facendo uso delle operazioni analogiche native per produrre stati altamente entangled." + Esplora ulteriormente
