Числовое разбиение, которое относится к простой задаче разделения набора чисел на две группы равных сумм, на самом деле является очень сложной задачей для решения с помощью классических компьютеров.Часто такие проблемы могут быть связаны с физической моделью, которая затем позволяет решить проблему, найдя минимальное энергетическое состояние модели. Здесь важную роль играют модели спинового стекла, то есть модели, описывающие совокупность крошечных магнитов, взаимодействующих между собой случайным образом.В недавней работе, опубликованной в Nature Communications, д-р Тобиас Грасс, Дэвид Равентос, д-р Кристиан Гоголин под руководством проф.
ICREA в ICFO д-ра Мацея Левенштейна в сотрудничестве с доктором Бруно Джулией-Диас из Университета Барселоны (UB ), закладывают теоретические основы квантового моделирования физики спинового стекла с захваченными ионами.Идея, предложенная группой исследователей, показывает, как решить проблему разделения чисел, применяя стратегию, известную как «квантовый отжиг».
Это делается путем первоначального приложения сильного магнитного поля, которое затем медленно выключается во время моделирования. Таким образом, квантовое состояние деформируется до тех пор, пока оно не совпадет с желаемым решением.
Это может быть быстрее, чем другие методы решения проблемы.Реализация этого подхода возможна с использованием современных методов захвата, охлаждения и управления ионами. Как ясно заявляет д-р Грасс: «В прошлом мы видели квантовое моделирование, которое решало проблему из квантовой физики.
В нашем подходе те же методы используются для решения проблемы из информатики. Результаты нашего исследования открывают новые возможности. путь и приближает нас на шаг ближе к разработке квантового компьютера ».