A D-Wave Systems publicou hoje um estudo importante que demonstra uma transição de fase topológica usando seu computador quântico de recozimento de 2048 qubit. Esta simulação quântica complexa de materiais é um passo importante para reduzir a necessidade de pesquisa e desenvolvimento físicos demorados e caros.

O papel, intitulado "Observação de fenômenos topológicos em uma rede programável de 1, 800 qubits ", foi publicado no jornal revisado por pares Natureza . Este trabalho marca um importante avanço no campo e demonstra novamente que o computador quântico D-Wave totalmente programável pode ser usado como um simulador preciso de sistemas quânticos em grande escala. Os métodos usados ​​neste trabalho podem ter amplas implicações no desenvolvimento de novos materiais, realizando a visão original de Richard Feynman de um simulador quântico. Esta nova pesquisa vem na esteira da recente pesquisa da D-Wave Ciência papel demonstrando um tipo diferente de transição de fase em uma simulação de spin-glass quântica. Os dois artigos juntos significam a flexibilidade e versatilidade do computador quântico D-Wave na simulação quântica de materiais, além de outras tarefas, como otimização e aprendizado de máquina.

No início dos anos 1970, físicos teóricos Vadim Berezinskii, J. Michael Kosterlitz e David Thouless previram um novo estado da matéria caracterizado por propriedades topológicas não triviais. O trabalho recebeu o Prêmio Nobel de Física em 2016. Os pesquisadores da D-Wave demonstraram esse fenômeno programando o sistema D-Wave 2000Q para formar uma rede bidimensional frustrada de spins artificiais. As propriedades topológicas observadas no sistema simulado não podem existir sem efeitos quânticos e concordam estreitamente com as previsões teóricas.

"Este artigo representa um avanço na simulação de sistemas físicos que de outra forma seriam essencialmente impossíveis, "disse o Prêmio Nobel de 2016, Dr. J. Michael Kosterlitz." O teste reproduz a maioria dos resultados esperados, o que é uma conquista notável. Isso dá esperança de que futuros simuladores quânticos serão capazes de explorar sistemas mais complexos e mal compreendidos, de modo que se possa confiar nos resultados da simulação em detalhes quantitativos como um modelo de um sistema físico. Estou ansioso para ver futuras aplicações deste método de simulação. "

“O trabalho descrito no Natureza papel representa um marco no campo da computação quântica:pela primeira vez, um estado da matéria teoricamente previsto foi realizado na simulação quântica antes de ser demonstrado em um material magnético real, "disse o Dr. Mohammad Amin, cientista-chefe da D-Wave. "Este é um passo significativo para alcançar o objetivo da simulação quântica, permitindo o estudo das propriedades dos materiais antes de fazê-los no laboratório, um processo que hoje pode ser muito caro e demorado. "