«Квантовый симулятор – предварительная стадия квантового компьютера. Вопреки квантовому компьютеру, однако, это не в состоянии сделать любые вычисления, но разработанный для решения определенной проблемы», говорит Йохен Браумуллер Physikalisches Institut КОМПЛЕКТА (Институт Физики).
Поскольку высокая эффективность процесса массы и энергетического преобразования заводов с помощью света не может быть понята полностью с классическими физическими теориями, исследователи как Браумуллер используют квантовую модель. Вместе с учеными меха Institut Theoretische Festkorperphysik (TFP, Институт Теоретической Физики твердого тела), он продемонстрировал впервые в эксперименте, что квантовые моделирования взаимодействия между светом и вопросом – как основание фотосинтеза и, следовательно, наша жизнь – работают в принципе.Взаимодействие между светом и вопросом в фотосинтезе, например когда, сияния солнечного света на листе, может быть описан как взаимодействие фотонов света с атомами вопроса на микроскопическом уровне.
Высокая эффективность этого механизма почти 100% предполагает, что это подчиняется правилам квантовой физики, которую трудно моделировать с классическими компьютерами и простыми битами. В этом случае информация представлена выключателем, который может хранить информацию как ноль или один.
Квантовые биты, в отличие от этого, в состоянии принять государства ноля и один в то же время согласно квантовым правилам физики. Следовательно, квантовые компьютеры или более простые квантовые симуляторы могут решить проблему более быстро и эффективно.Braumuller и его соавторы теперь развивали один из первых функционирующих компонентов для квантового симулятора взаимодействия легкого вопроса: схемы Сверхпроводимости как квантовые биты представляют атомы, т.е. вопрос, в то время как электромагнитные резонаторы представляют фотоны, т.е. свет.
Физики преуспели в том, чтобы оказать влияние с квантовым битом и резонатор, принимающий два противоположных государства в то же время. «Кубит и резонатор соединены», говорит Майкл Марталер TFP КОМПЛЕКТА. «Это также – причина по экспоненте улучшенной способности вычисления по сравнению с классическими компьютерами». Выполнение этого основного принципа квантовой механики продемонстрировало выполнимость аналогового квантового моделирования со схемами сверхпроводимости, говорят исследователи.
Как следующий шаг, они планируют расширить свою систему на многие другие стандартные блоки. «Классическое моделирование этой расширенной системы заняло бы больше времени, чем возраст вселенной», говорит Мартин Вейдес, который возглавлял рабочую группу в Physikalisches Institut КОМПЛЕКТА с 2015. Если запланированное моделирование квантовой механики будет успешно, это будет «этапом на пути к универсальному квантовому компьютеру».