Vea También
Un equipo de investigadores dirigido por un profesor del
Instituto de Computación Cuántica (IQC) ha realizado la primera
simulación de bariones -partículas cuánticas fundamentales- en un
ordenador cuántico. Muschik, también profesor de física y astronomía en la Universidad de
Waterloo y miembro asociado de la facultad del Instituto Perimeter, dirige el
Grupo de Interacciones Cuánticas, que estudia la simulación cuántica de las
teorías gauge
de celosía.
Con sus resultados, el equipo ha dado un paso hacia
simulaciones cuánticas más complejas que permitirán a los científicos estudiar
las estrellas de neutrones, conocer mejor los primeros momentos del universo y
hacer realidad el revolucionario potencial de los ordenadores cuánticos.
"Se trata de un importante paso adelante: es la primera simulación de
bariones en un ordenador cuántico de la historia", dijo Christine Muschik, miembro de la facultad del IQC. "En lugar de
aplastar las partículas en un acelerador, un ordenador cuántico podría
permitirnos algún día simular estas interacciones que utilizamos para estudiar
los orígenes del universo y mucho más".
En colaboración con Randy Lewis, de la Universidad de York, el
equipo de Muschik en el IQC desarrolló un algoritmo cuántico de uso eficiente
de recursos que les permitió simular un sistema dentro de una sencilla teoría
gauge no abeliana en el ordenador cuántico en la nube de IBM emparejado con un
ordenador clásico.
Con este paso histórico, los investigadores
están abriendo un camino hacia la simulación cuántica de las teorías gauge
mucho más allá de las capacidades y los recursos incluso de los
superordenadores más potentes del mundo.
"Lo emocionante de estos resultados para nosotros es que la teoría puede
hacerse mucho más complicada", dijo Jinglei Zhang, becario postdoctoral del IQC y del Departamento de
Física y Astronomía de la Universidad de Waterloo. "Podemos considerar la
simulación de la materia a densidades más altas, lo que está más allá de la
capacidad de los ordenadores clásicos".
A medida que los
científicos desarrollen ordenadores y algoritmos cuánticos más potentes,
podrán simular la física de estas teorías gauge no abelianas más complejas y
estudiar fenómenos fascinantes más allá del alcance de nuestros mejores
superordenadores.
Fuentes, créditos y referencias:
SU(2) hadrons on a quantum computer, arXiv:2102.08920 [quant-ph] arxiv.org/abs/2102.08920
Yasar Y. Atas et al, SU(2) hadrons on a quantum computer via a variational approach, Nature Communications (2021). DOI: 10.1038/s41467-021-26825-4
Fuente: Universidad de Waterloo