Классический компьютер превзошел квантовый в его собственной задаче

В своей статье, опубликованной в Physical Review Letters, ученые объясняют, что ключевую роль сыграло явление конфайнмента, которое ранее наблюдалось лишь в одномерных квантовых системах.

Как показали исследования, двумерная квантовая система переворачивающихся магнитов является ключевым объектом для понимания причин превосходства классического компьютера. Ученые обнаружили, что конфайнмент в этой системе сдерживал рост запутанности, что в конечном итоге позволило классическому компьютеру успешно решить задачу.

Это открытие открывает новые перспективы для понимания взаимодействия между классическими и квантовыми системами, а также для развития вычислительных технологий на основе этих знаний.

Исследование позволило углубить наше понимание различий между классическими и квантовыми компьютерами, расширив границы нашего знания в этой области. По мнению ученых, новое открытие помогает четче определить границу между возможностями классических и квантовых компьютеров, которая ранее оставалась неясной.

В квантовых масштабах каждый отдельный магнит может находиться в разных состояниях: вверху, внизу или в суперпозиции, где он одновременно направлен и вверх, и вниз. Важно отметить, что направление магнита влияет на его энергию, особенно когда он находится в магнитном поле.

Изначально все магниты в системе были ориентированы в одном направлении, но после воздействия небольшого магнитного поля некоторые из них перевернулись, заставив соседние магниты также изменить свое положение. Этот процесс демонстрирует сложные взаимосвязи и влияние квантовых явлений на поведение системы в целом.

Исследования в области влияния магнитов на друг друга привели к интересным выводам. Одним из них является возможность запутывания суперпозиций магнитов под воздействием магнитных полей. Этот процесс может усложнить моделирование системы на классическом компьютере из-за увеличения степени запутанности. Однако стоит отметить, что в закрытой системе существует ограниченное количество энергии, что в свою очередь ограничивает возможности запутывания.

Недавние исследования показали, что даже при наличии энергии достаточной для переворачивания небольших кластеров магнитов, запутанность остается под контролем. Это явление получило название "конфайнмент" и помогло объяснить, почему классический компьютер успешно справился с поставленной задачей. Таким образом, понимание принципов взаимодействия магнитов и их потенциального запутывания играет важную роль в развитии технологий хранения и обработки информации.

Двумерные квантовые системы с замкнутой геометрией стали объектом внимания исследователей, и результаты исследования показали, что в них возможен конфайнмент, аналогичный тому, что наблюдается в одномерных системах. Это открытие имеет важное значение, поскольку упрощает математическое описание системы и делает ее более доступной для классических вычислений.

Согласно результатам исследования, авторы разработали точную математическую модель, которая подробно описывает поведение конфайнмента в двумерных квантовых системах. Это открывает новые перспективы для дальнейших исследований и применения данной модели в различных областях физики и информатики.

Таким образом, математическая модель конфайнмента в двумерных квантовых системах может быть использована не только для углубленного понимания квантовых процессов, но и как инструмент для анализа и разработки новых симуляций. Эти симуляции позволят исследовать границы возможностей как квантовых, так и классических компьютеров, открывая новые горизонты для развития вычислительной науки.

Источник и фото - lenta.ru