Hervé Henry Les scientifiques franchissent une étape importante en rendant l’informatique quantique additionally efficace.
Les ordinateurs quantiques promettent de révolutionner la science en permettant des calculs autrefois considérés comme impossibles. Mais pour que les ordinateurs quantiques deviennent une réalité quotidienne, il reste un long chemin à parcourir et de nombreux exams difficiles à réussir.
L’un des tests consiste à utiliser des ordinateurs quantiques pour simuler les propriétés des matériaux pour les technologies quantiques de nouvelle génération.
Dans une nouvelle étude du Laboratoire national Argonne du Département américain de l’énergie (DOE) et de l’Université de Chicago, des chercheurs ont effectué des simulations quantiques de défauts de spin, qui sont des impuretés spécifiques dans les matériaux qui pourraient offrir une base prometteuse pour de nouvelles technologies quantiques. L’étude a amélioré la précision des calculs sur les ordinateurs quantiques en corrigeant le bruit introduit par le matériel quantique.
” — Giulia Galli, Argonne et Université de Chicago
La recherche a été menée dans le cadre du Midwest Built-in Center for Computational Resources (MICCoM), un programme de science des matériaux computationnels du DOE dont le siège est à Argonne, ainsi que Q-Subsequent, un centre countrywide de recherche en sciences de l’information quantique du DOE.
“Les raisons pour lesquelles nous effectuons ce form de simulations sont d’acquérir une compréhension fondamentale des propriétés des matériaux et aussi de dire aux expérimentateurs remark éventuellement mieux concevoir des matériaux pour les nouvelles technologies”, a déclaré Giulia Galli, professeur à la Pritzker Faculty of Molecular Engineering et au Département. de chimie à l’Université de Chicago, chercheur principal au Laboratoire countrywide d’Argonne, collaborateur Q-Up coming et directeur du MICCoM. “Les résultats expérimentaux obtenus pour les systèmes quantiques sont souvent assez complexes et peuvent être difficiles à interpréter. Avoir une simulation est vital pour aider à interpréter les résultats expérimentaux et ensuite proposer de nouvelles prédictions.”
Alors que les simulations quantiques ont longtemps été effectuées sur des ordinateurs traditionnels. Atteindre cet objectif reste à voir, alors que les chercheurs autour du travail poursuivent leurs initiatives pour construire et utiliser des ordinateurs quantiques
a déclaré Galli, auteur principal de l’article.”
“La grande majorité des calculs avec des ordinateurs quantiques de nos jours sont sur des systèmes modèles”, a déclaré Galli. “Ces modèles sont intéressants en théorie, mais simuler un matériau réel d’intérêt expérimental est as well as précieux pour l’ensemble de la communauté scientifique.”
Effectuer des calculs des propriétés des matériaux et des molécules sur les ordinateurs quantiques se heurte à un problème que l’on ne rencontre pas avec un ordinateur classique, un phénomène connu sous le nom de bruit matériel. Les calculs bruyants renvoient des réponses légèrement différentes à chaque fois qu’un calcul est effectué une opération d’addition bruyante peut renvoyer des valeurs légèrement différentes de 4 à chaque fois pour la issue “Qu’est-ce que 2 furthermore 2 ?”.
“L’incertitude de la mesure dépend du matériel quantique”, a déclaré le scientifique d’Argonne Marco Govoni, co-auteur principal de l’étude. “L’un des accomplissements de notre travail est que nous avons pu corriger nos simulations pour compenser le bruit que nous avons rencontré sur le matériel.”
Comprendre remark gérer le bruit dans les ordinateurs quantiques pour des simulations réalistes est un résultat crucial, a déclaré Benchen Huang, étudiant diplômé de l’Université de Chicago, premier auteur de l’étude.
“Nous pouvons anticiper qu’à l’avenir.”
En fin de compte, selon Galli, le potentiel révolutionnaire des ordinateurs quantiques motivera davantage de travaux dans ce sens.
“Nous venons de commencer”, a-t-elle déclaré. “La route qui nous show up at s’annonce remplie de défis passionnants.”
