البحث ، المنشور في المجلة الأكاديمية طبيعة، يمثل خطوة أساسية في الحوسبة الكمومية ويوضح إمكاناتها من خلال محاكاة التفاعلات الأساسية مباشرة مع معالج الكم من Google. في المستقبل ، يمكن للباحثين استخدام هذا النهج لاكتساب رؤى أعمق في فيزياء الجسيمات والمواد الكمومية وحتى طبيعة الفضاء والوقت نفسه. الهدف هو فهم كيفية عمل الطبيعة في مستواها الأساسي ، التي وصفها ما يسمى نظريات المقياس.
“Our work shows how quantum computers can help us explore the fundamental rules that govern our universe,” يقول المؤلف المشارك مايكل كناب ، أستاذ ديناميات الكم الجماعية في كلية TUM للعلوم الطبيعية. “By simulating these interactions in the laboratory, we can test theories in new ways.”
يؤكد Pedram Roushan ، المؤلف المشارك لهذا العمل من Google Quantum AI: “Harnessing the power of the quantum processor, we studied the dynamics of a specific type of gauge theory and observed how particles and the invisible ‘strings’ that connect them evolve over time.”
يقول تايلر كوكران ، المؤلف الأول وطالب الدراسات العليا في برينستون: “By adjusting effective parameters in the model, we could tune properties of the strings. They can fluctuate strongly, become tightly confined, or even break.” ويوضح أن البيانات من المعالج الكمومي تكشف عن السلوكيات المميزة لمثل هذه الأوتار ، والتي لها نظائر مباشرة للظواهر في فيزياء الجسيمات عالية الطاقة. تؤكد النتائج على إمكانية وجود أجهزة الكمبيوتر الكمومية لتسهيل الاكتشاف العلمي في الفيزياء الأساسية وما بعدها.
تم دعم البحث ، جزئياً ، من قبل أبحاث وابتكار المملكة المتحدة (أوكروي) بموجب ضمان تمويل أفق أوروبا لحكومة المملكة المتحدة [grant number EP/Y036069/1]، Deutsche ForschungsgemeInschaft (DFG ، مؤسسة الأبحاث الألمانية) بموجب استراتيجية التميز في ألمانيا-EXC-211-390814868 ، TRR 360-492547816 ، DFG Grants No. (ERC) بموجب برنامج الأبحاث والابتكار في أفق الاتحاد الأوروبي لعام 2020 (اتفاقية المنحة رقم 851161 ورقم 771537) ، والاتحاد الأوروبي (اتفاقية المنحة رقم 101169765) ، وكذلك وادي ميونيخ الكمومي ، الذي تدعمه حكومة الولاية البافارية مع أموال من جدول أعمال Hightechenda Bayern.