Q System One di IBM. Credito:IBM Research
Il fisico del City College di New York Pouyan Ghaemi e il suo team di ricerca affermano progressi significativi nell'uso dei computer quantistici per studiare e prevedere come si evolve nel tempo lo stato di un gran numero di particelle quantistiche interagenti. Ciò è stato fatto sviluppando un algoritmo quantistico che viene eseguito su un computer quantistico IBM. "Per quanto ne sappiamo, un tale particolare algoritmo quantistico in grado di simulare l'evoluzione delle particelle quantistiche interagenti nel tempo non è stato implementato prima", ha affermato Ghaemi, professore associato presso la Divisione di Scienze del CCNY.
Intitolato "Sondare le eccitazioni geometriche degli stati di Hall quantistici frazionari sui computer quantistici", lo studio appare nella rivista di Physical Review Letters .
"La meccanica quantistica è nota per essere il meccanismo sottostante che governa le proprietà delle particelle elementari come gli elettroni", ha detto Ghaemi. "Ma sfortunatamente non esiste un modo semplice per utilizzare le equazioni della meccanica quantistica quando vogliamo studiare le proprietà di un gran numero di elettroni che stanno anche esercitando forza l'uno sull'altro a causa della loro carica elettrica."
La scoperta della sua squadra, tuttavia, cambia questo e solleva altre interessanti possibilità.
"Sull'altro fronte, recentemente, ci sono stati estesi sviluppi tecnologici nella costruzione dei cosiddetti computer quantistici. Questa nuova classe di computer utilizza la legge della meccanica quantistica per eseguire calcoli che non sono possibili con i computer classici."
"Sappiamo che quando gli elettroni nel materiale interagiscono fortemente tra loro, potrebbero emergere proprietà interessanti come la superconduttività ad alta temperatura", ha osservato Ghaemi. "Il nostro algoritmo di calcolo quantistico apre una nuova strada per studiare le proprietà dei materiali risultanti da forti interazioni elettrone-elettrone. Di conseguenza può potenzialmente guidare la ricerca di materiali utili come i superconduttori ad alta temperatura".
Ha aggiunto che, in base ai loro risultati, ora possono potenzialmente esaminare l'utilizzo di computer quantistici per studiare molti altri fenomeni che risultano da una forte interazione tra gli elettroni nei solidi. "Ci sono molti fenomeni osservati sperimentalmente che potrebbero essere potenzialmente compresi utilizzando lo sviluppo di algoritmi quantistici simili a quello che abbiamo sviluppato". + Esplora ulteriormente
