Um grupo de pesquisa conjunta liderado pelo Prof. Jens Eisert da Freie Universität Berlin e Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) mostrou uma maneira de simular as propriedades físicas quânticas de sistemas complexos de estado sólido. Isso é feito com a ajuda de sistemas complexos de estado sólido que podem ser estudados experimentalmente. O estudo foi publicado na renomada revista. Proceedings of the National Academy of Sciences ( PNAS )

"O objetivo real é um computador quântico robusto que gere resultados estáveis ​​mesmo quando ocorrem erros e corrige esses erros, "explica Jens Eisert, professor da Freie Universität Berlin e chefe de um grupo de pesquisa conjunta do HZB. Até aqui, o desenvolvimento de computadores quânticos robustos ainda está muito longe, porque os bits quânticos reagem com extrema sensibilidade às menores flutuações nos parâmetros ambientais.

Mas agora uma nova abordagem pode prometer sucesso:dois pós-docs do grupo em torno de Jens Eisert, Maria Laura Baez e Marek Gluza adotaram uma ideia de Richard Feynman, um brilhante físico americano do período pós-guerra. Feynman propôs usar sistemas reais de átomos com suas propriedades físicas quânticas para simular outros sistemas quânticos. Esses sistemas quânticos podem consistir em átomos unidos como pérolas em uma corda com propriedades especiais de spin, mas também podem ser armadilhas de íons, Átomos de Rydberg, Qbits supercondutores ou átomos em redes ópticas. O que eles têm em comum é que podem ser criados e controlados em laboratório. Suas propriedades físicas quânticas podem ser usadas para prever o comportamento de outros sistemas quânticos. Mas quais sistemas quânticos seriam bons candidatos? Existe uma maneira de saber com antecedência?

A equipe de Eisert agora investigou essa questão usando uma combinação de métodos matemáticos e numéricos. Na verdade, o grupo mostrou que o chamado fator de estrutura dinâmica de tais sistemas é uma ferramenta possível para fazer afirmações sobre outros sistemas quânticos. Este fator mapeia indiretamente como os spins ou outras quantidades quânticas se comportam ao longo do tempo, é calculado por uma transformação de Fourier.

“Este trabalho constrói uma ponte entre dois mundos, "explica Jens Eisert." Por um lado, existe a Comunidade da Matéria Condensada, que estuda sistemas quânticos e obtém novos insights deles - e por outro lado, há a Informática Quântica - que lida com informações quânticas. Acreditamos que um grande progresso será possível se juntarmos os dois mundos, "diz o cientista.