Quantium Simulator de Google genera Butterfly subatomica de Hofstadter

$config[ads_kvadrat] not found

Google's Quantum Computing Service (Quantum Summer Symposium 2020)

Google's Quantum Computing Service (Quantum Summer Symposium 2020)
Anonim

Quan pensaves que els simuladors quàntics només podien trencar números, llancen una catifa de drogues i comencen a fer tapissos.

Aquesta imatge psicodèlica no és només una cosa per mirar després d’un parell de bong. Es diu la papallona Hofstadter i en realitat és un mapa de com es comporten els electrons en un camp magnètic fort. Cada fotocòpia i canvi d’aquestes partícules subatòmiques estan perfectament representats pels fotons dins del xip quàntic de Google.

La papallona Hofstadter es va descobrir el 1976 i sempre ha estat res més que una suposició educada de com el flux d’electrons s’introdueix en un camp magnètic. Amb aquest esforç d’investigació col·laborativa de Google i científics d’universitats de Califòrnia, Singapur i Grècia, va publicar dijous a Ciència, ara tenim una idea molt millor del que sembla aquest fenomen.

Tot això va ser possible gràcies als simuladors quàntics, que són ordinadors quàntics amb finalitats especials. No poden resoldre cap un problema com les computadores quàntiques encara teòriques, però es poden utilitzar per resoldre problemes específics.

El problema que es plantejava aquí era que els ordinadors convencionals no podien mapar amb precisió les partícules de manera inimaginablement petita. El simulador quàntic de Google funciona amb qubits de fotons, en lloc de bits binaris. Aquests qubits són també partícules subatòmiques, que els permeten crear una imatge més detallada de la papallona Hofstadter del que mai han estat capaços els ordinadors tradicionals.

“El nostre mètode és com colpejar una campana. El so que fa és una superposició de tots els harmònics bàsics ”, va explicar Dimitris Angelakis, investigador del Centre for Quantum Technologies a Grècia. “En tocar-lo en diverses posicions unes quantes vegades i escoltar el to suficient, es poden resoldre els harmònics ocults. Fem el mateix amb el xip quàntic, copejant-lo amb fotons i després seguint la seva evolució en el temps."

Els resultats d’aquesta investigació no només van produir una papallona humida, sinó que també mostra com es poden utilitzar els simuladors quàntics per visualitzar fenòmens naturals al nostre entorn. Igual que la forma de veure és creure, veure sovint és comprensible. Ser capaç de visualitzar clarament les partícules infinitesimals i les forces que conformen el món poden conduir a una millor comprensió de com funcionen i interactuen entre si.

$config[ads_kvadrat] not found