O kulisach całego przedsięwzięcia inżynierowie z Państwa Środka piszą teraz w Nature. Jak wyjaśniają, wspomniana technologia kwantowa doprowadziła do sytuacji, w której komputery kwantowe mogłyby posłużyć do wykonywania obliczeń szybciej i oszczędniej pod względem energetycznym niż ma to miejsce w przypadku nawet najbardziej zaawansowanych superkomputerów.
Czytaj też: To się nazywa osiągnięcie. Nowy komputer kwantowy z gigantycznym rekordem
Na czele zespołu badawczego zajmującego się tą sprawą stanął fizyk Pan Jianwei. Jego zdaniem uzyskane rezultaty stanowią dowód tego, że symulatory kwantowe już teraz są w stanie przewyższyć możliwościami klasyczne superkomputery. Będzie to niezwykle istotne w kontekście dalszego rozwoju dziedziny związanej z obliczeniami kwantowymi.
Symulator ruchu elektronów jest bardzo ważny z kilku powodów. Dzięki niemu inżynierowie mogą zyskać lepsze rozeznanie w zakresie magnetyzmu i materiałów pozwalających na wysokotemperaturowe nadprzewodnictwo. Konsekwencje takich postępów byłyby ogromne, wszak chodzi o potencjalną rewolucję w przesyłaniu energii elektrycznej.
Próbując przewyższyć możliwości wykazywane przez superkomputer, chińscy fizycy wykorzystali symulator ruchu elektronów
W zrozumieniu dokonań Chińczyków pomaga zapoznanie się z informacjami na temat fermionowego modelu Hubbarda. Zaprezentowany światu w 1963 roku, takie model opisuje ruch elektronów w sieciach. Niestety, jego symulowanie stanowiło do tej pory ogromne wyzwanie, co wynikało z wysokiej jego złożoności. W konsekwencji nawet zaawansowane superkomputery nie radziły sobie z tym zadaniem.
Wysoce schłodzone atomy fermionowe w sieciach optycznych są wykorzystywane do odwzorowania niskotemperaturowego diagramu fazowego fermionowego modelu Hubbarda. Problem polegał na tym, iż wcześniejsze próby kończyły się fiaskiem na etapie antyferromagnetycznego przejścia fazowego. Autorzy nowych badań chcieli uniknąć tych trudności, dlatego połączyli ze sobą techniki optymalizacji uczenia maszynowego z wynikami badań poświęconych tzw. jednorodnym nadcieczom Fermiego.
Powstałe sieci optyczne cechujące się równomiernym rozkładem natężenia, schłodzenie układu do skrajnie niskich temperatur oraz charakteryzacja stanów symulatora kwantowego to tylko niektóre z osiągnięć badaczy. Co najważniejsze, udało im się uwiecznić przejście materiału ze stanu paramagnetycznego do antyferromagnetycznego. Powinno mieć to istotny wpływ na postępy w badaniach poświęconych wysokotemperaturowemu nadprzewodnictwu.
