Ученые использовали квантовый компьютер для изучения теории решеток

Ученые успешно осуществили новаторское исследование с использованием квантового вычислителя, целью которого было изучение основополагающих взаимодействий в рамках решеточной теории. Для осуществления данного проекта была задействована двухмерная структура из сверхпроводящих кубитов, что позволило более детально изучить механизмы квантовых явлений.
Вначале специалисты создали специализированный изменяемый алгоритм, позволивший достичь низкоэнергетических состояний с высокой степенью близости к основному состоянию системы. Затем были применены локальные операторы, которые дали возможность генерировать зарядовые возбуждения. Для мониторинга их поведения был использован метод дискретной временной эволюции, позволивший проследить за развитием квантовой динамики возбуждений.
В ходе эксперимента удалось зарегистрировать переход между двумя отличающимися друг от друга режимами. При увеличении значения электрического поля динамика возбуждений трансформировалась от свободного перемещения к состоянию, при котором между двумя частицами возникала напряженность. Это соответствовало режиму удержания, когда возбуждения соединяются квантовой "струной".
Полученные сведения позволили впервые в реальных условиях визуализировать динамику подобных струн в двухмерном пространстве с учетом времени. В итоге было обнаружено два типа поведения в условиях удержания. При слабом удержании струна демонстрировала ярко выраженные поперечные колебания. При усилении удержания эти колебания практически исчезали, свидетельствуя о более прочной связи между возбуждениями.
Особое внимание исследователи уделили определению условий резонанса, при которых процесс разрушения струн происходил значительно быстрее. Данный результат открыл новые перспективы для использования квантовых процессоров в исследовании поведения возбуждений и образования струн в квантовых материалах, сообщает monavista.