Problemet som krävde en kvantdator
Att simulera beteendet hos många sammanflätade kvantbitar är notoriskt svårt för klassiska datorer. När antalet kvantbitar ökar, exploderar mängden data som behövs för att beskriva deras kvanttillstånd exponentiellt. För hundratals kvantbitar skulle den datan normalt överstiga minnet i vilken klassisk maskin som helst. Det är därför sådana simuleringar ansågs vara en uppgift för kvantdatorer, som naturligt hanterar sammanflätning.
Hur tensornätverk gjorde det möjligt
Teamet vid Center for Computational Quantum Physics vände sig till tensornätverk – ett matematiskt verktyg som kan representera ett stort kvanttillstånd i komprimerad form. Genom att utnyttja sammanflätningens struktur reducerade de vågfunktionen till en storlek som fick plats i en bärbar dators minne. Kompressionen offrade inte noggrannheten; den bärbara datorns utdata stämde exakt med de teoretiska förutsägelserna.
Vad resultaten från den bärbara datorn innebär
Arbetet visar att vissa kvantproblem kan angripas med klassiska metoder, vilket potentiellt utökar utbudet av problem som kan lösas utan kvantmaskinvara. Det betyder inte att kvantdatorer är föråldrade – de är fortfarande utmärkta på uppgifter som att faktorisera stora tal eller simulera vissa kvantsystem. Men för specifika simuleringar kan en väl vald klassisk algoritm gå längre än förväntat.
Forskarna har inte meddelat nästa steg, men metoden skulle kunna tillämpas på andra kvantsystem. Frågan är nu hur
