Вчені навчилися розв’язувати квантові задачі на звичайному ноутбуці

Команда вчених із Університету Баффало розробила простий і доступний метод, який дозволяє розв’язувати складні квантові рівняння — завдання, що раніше вимагали суперкомп’ютерів — на звичайному ноутбуці.

Їхнє відкриття, опубліковане в журналі PRX Quantum, стало проривом у галузі обчислювальної фізики. Воно спрощує складну методику Truncated Wigner Approximation (TWA), відому з 1970-х, і робить її придатною для практичного використання у «реальних» фізичних системах.

Як працює новий метод

На квантовому рівні частинки можуть взаємодіяти в понад трильйон способів одночасно, що унеможливлює точне моделювання без надпотужних комп’ютерів.

Метод TWA дозволяє описувати такі системи у спрощеній формі — не повністю квантовій, але й не класичній. Проте раніше він працював лише для ідеалізованих, ізольованих систем, де енергія не губиться у довкілля.

Команда під керівництвом доктора Джаміра Маріно, доцента кафедри фізики Університету Баффало, зуміла розширити TWA для реалістичних систем із дисипативною динамікою спінів — тобто таких, де частинки взаємодіють із навколишнім середовищем і поступово втрачають енергію.

Нові можливості для квантових досліджень

Новий підхід не лише спрощує квантові обчислення, а й звільняє ресурси суперкомп’ютерів для задач, що потребують глибшого аналізу. За словами дослідників, тепер більшість моделей можна розв’язувати на звичайних ноутбуках, а суперкомп’ютери залишатимуться лише для систем, де кількість можливих станів перевищує кількість атомів у Всесвіті.