Pasqal'ın 256 kübitlik işlemcisi, teorinin öngörmediği bir kuantum mıknatıs yavaşlaması buldu

Pasqal, 256 kübitlik nötr atom işlemcisinin iki boyutlu bir kuantum mıknatısta mevcut teorinin öngörmediği bir davranışı ortaya çıkardığını söylüyor. Flatiron Institute bünyesindeki Center for Computational Quantum Physics, Augsburg Üniversitesi, Forschungszentrum Jülich, Regensburg Üniversitesi ve Institut d'Optique–CNRS ile hazırlanan bir ön baskıda ekip, belirli koşullarda mıknatısın ani bir bozulmanın ardından durulmasının beklenenden çok daha uzun sürdüğünü bildiriyor; bu, önde gelen klasik simülasyon yöntemlerinin birbiriyle uyuşmayı bıraktığı bir rejim.

Ne duyuruldu

Pasqal sonucu 27 Ekim'de duyurdu ve Exploring the Relaxation Landscape of a 2D Quantum Magnet on a 256-Qubit Processor başlıklı makaleyi arXiv'de yayımladı. Şirket bunu, kuantum işlemcileri bilinen fiziği yeniden üretmek için kullanmaktan araştırmacıların öngörmediği davranışları keşfetmeye geçiş olarak tanımlıyor. Çalışma, aynı makinenin gerçek bir manyetik kristalin davranışını yeniden ürettiği önceki bir araştırmanın devamı niteliğinde.

Teknik ayrıntılar

Deneyde 256 rubidyum-87 atomu 16×16 kare bir ızgaraya yerleştirildi ve her atomun taban durumu ile Rydberg durumu kübit olarak kullanıldı. Sistem, manyetizmanın referans modellerinden biri olan iki boyutlu enine alan Ising modelini simüle etti. Araştırmacılar tamamen polarize bir durumdan başlayarak Hamiltonyeni aniden değiştirdi, buna "quench" deniyor, ve enine alanın etkileşim gücüne farklı oranlarında korelasyonların nasıl gevşediğini izledi.

DesignQuantum bültenine abone olun

Kuantum bilişim üzerine ücretsiz haberler ve açıklayıcı içerikler; her iddia kaynağına bağlantılı. Günlük, haftalık veya aylık seçin.

Website

E-posta adresi SıklıkGünlükHaftalıkAylık DilEnglishEspañol简体中文हिन्दीالعربيةPortuguês (Brasil)FrançaisDeutsch日本語Русский한국어Bahasa IndonesiaTürkçeItalianoTiếng ViệtPolskiNederlandsไทยفارسیУкраїнськаবাংলাاردوKiswahiliBahasa Melayuעברית Ücretsiz abone ol

Ücretsiz. İstediğiniz zaman tek tıklamayla abonelikten çıkabilirsiniz. Gizlilik politikası

Üç rejim belirlediler. Yaklaşık 2,5 oranındaki dinamik faz geçişinin yakınında sistem hızla termalleşti. 6,0'lık güçlü alanda, etkin bir XY tipi modelle açıklanan uzun ömürlü bir ön termal platoya yerleşti. 3,5'lik ara değerde ise gevşeme belirgin biçimde yavaşladı ve korelasyonlar termal değerlerden olağan zaman ölçeğinden çok daha uzun süre uzak kaldı. Yazarlar bu yavaşlama için henüz net bir açıklamalarının olmadığını yazıyor.

Verileri sınamak için ekip onları üç tensör ağı yöntemiyle karşılaştırdı: iki boyutlu tensör ağları, matris çarpım durumları ve ağaç tensör ağları. Üçü de başlangıçta işlemciyle uyuştu, ardından hem ölçümlerden hem de birbirlerinden ayrıştı. İşlemcinin sonuçları sistem büyüdükçe tutarlı kaldı. Gürültü modellemesi, ölçüm hatası düzeltmesi ve 5×5 ızgaralarda yapılan kesin simülasyonlar, yavaşlamanın bir donanım artefaktı değil çok cisim fiziğini yansıttığı sonucunu destekledi.

Neden önemli

Etkileşen kuantum sistemlerinin iki boyutta dengeden uzakta nasıl gevşediği zor ve açık bir problem; analog kuantum simülatörlerinin yararlı olması beklenen soru türü de tam olarak bu. Pasqal ve ortakları, çalışmanın hesaplamalı kuantum üstünlüğü göstermediğini açıkça belirtiyor. Bunun yerine çalışmayı, teori ve klasik sayısal yöntemlerin zorlandığı yerlerde bu tür işlemcilerin tamamlayıcı bilimsel araçlar olarak hizmet edebileceğinin kanıtı olarak sunuyorlar.

Pasqal'ın CTO'su Loïc Henriet, "Sadece bildiklerimizi yeniden üretmiyoruz, beklemediğimiz davranışları keşfediyoruz" dedi.

Neler izlenmeli

Makale bir ön baskı; dolayısıyla sonraki adımlar hakem değerlendirmesi ve deneysel ya da hesaplamalı diğer grupların yavaşlamayı açıklama girişimleri olacak. Yazarlar, belirledikleri açık sorular için Rydberg atom dizilerini kilit bir platform olarak görüyor ve süregelen koherans süresi iyileştirmelerinin sistematik sonlu boyut ve sonlu zaman ölçekleme analizlerinin önünü açtığını söylüyor.