A Rochester Egyetem kutatói chipléptékű optikai kvantumszimulációs rendszert fejlesztettek, amellyel sokat segíthetnek abban, hogy a jövőben nagyobb léptékben, és ne csak kísérleti szinten valósíthassanak meg ilyen rendszereket.
De mire is jó ez a fejlesztés?
Arra, hogy komoly lépést tettek vele komplex természeti jelenségeket kvantumszinten szimulálni képes számítógépek felé. Mivel az ilyen típusú szimulációk túl nehézkesek vagy kivitelezhetetlenek hagyományos komputerekkel, fotonika-alapú kvantumszámítási rendszerek jelenthetik a megoldást.
Kvantumszámítógépek fejlesztésének egyik célja kvantumrendszerekhez hatékony szimulátorok kidolgozása. Az utóbbi esztendők fotonikai fejlődése lehetővé tette a geometriai dimenzióktól kötetlenebb szimulációkkal való kísérletezést.
A Rochester Egyetem projektje is ezért lehet sikeres.
A szimulációkat az összefonódott fotonok frekvenciájának vagy színének kontrollálásával, a fizikai világot utánzó szintetikus térben futtatták le. Ez a megközelítés különbözik a hagyományos foton-alapú számítási módszerektől. Azokban a fotonok útját kontrollálják, itt tulajdonságaikat. Másrészt az új módszerrel lényegesen kevesebb erőforrásra van szükség, és a fizikai lábnyom is drasztikusan csökken, tehát fenntarthatóbb.
A kutatók elmondták, hogy most sikerült először létrehozni kvantumszintű szintetikus kristályt. Módszerükkel szignifikáns mértékben nő a szintetikus tér dimenziója. Ezzel válik lehetővé több kvantumszintű jelenség, mint például az összefonódott fotonok mozgásának szimulálása.
A rendszer jóval bonyolultabb jövőbeli szimulációk alapja lehet. A kísérlet bebizonyította, hogy a megközelítés működőképes, és a kutatók izgatottan várják, hogy újabb számítási feladatokat szimuláljanak vele.
