Квантовий комп’ютер IBM змоделював один із ключових процесів фізики елементарних частинок

Дослідник уперше використав квантовий процесор IBM для моделювання одного з фундаментальних процесів квантової електродинаміки — народження пари «частинка — античастинка» під дією сильного електричного поля. Про це пише The Quantum Insider.

Співробітник Національної лабораторії ім. Лоуренса в Берклі Ентоні Чіаварелла задіяв у роботі 104 із 156 кубітів процесора Heron на платформі IBM Quantum. Доступ до обладнання було надано за програмою Quantum Computer User Program.

У фокусі дослідження — розрив глюонної струни, механізм, за якого зв’язок між кварками рветься і народжується нова пара «кварк — антикварк». Цей процес розглядають як ключову частину адронізації.

Згідно зі статтею, квантова симуляція дала результати, що узгоджуються з попередніми розрахунками на класичних суперкомп’ютерах.

Водночас обчислення не претендували на повноцінну квантову хромодинаміку. Симуляцію свідомо спростили: обмежили одним просторовим виміром — тобто одномірною моделлю — і жорстким лімітом кварків.

Чіаварелла розглядає роботу як основу для масштабніших квантових симуляцій: із розвитком обладнання та алгоритмів такі підходи можуть допомогти точніше моделювати процеси, пов’язані з експериментами на Великому адронному колайдері в CERN.

«У принципі, нам відома теорія, що описує адронізацію, але ми не можемо робити прогнози, використовуючи її, оскільки обчислення надто складні для класичного комп’ютера. Однак на квантовому обладнанні ми зможемо напряму передбачати деталі процесу, що допоможе в пошуках нової фізики на колайдерах, таких як ВАК», — заявив дослідник.

Нагадаємо, у червні дослідники з Сіднейського університету у співпраці з IBM повідомили про суттєве підвищення стабільності логічних кубітів до 96% завдяки новому механізму виправлення помилок.