D-Wave Systems publicó hoy un estudio histórico que demuestra una transición de fase topológica utilizando su computadora cuántica de recocido de 2048 qubit. Esta compleja simulación cuántica de materiales es un paso importante hacia la reducción de la necesidad de investigación y desarrollo físicos costosos y que requieren mucho tiempo.

El papel, titulado "Observación de fenómenos topológicos en una red programable de 1, 800 qubits ", fue publicado en la revista revisada por pares Naturaleza . Este trabajo marca un avance importante en el campo y demuestra una vez más que la computadora cuántica D-Wave totalmente programable se puede utilizar como un simulador preciso de sistemas cuánticos a gran escala. Los métodos utilizados en este trabajo podrían tener amplias implicaciones en el desarrollo de nuevos materiales, realizando la visión original de Richard Feynman de un simulador cuántico. Esta nueva investigación llega inmediatamente después de la reciente investigación de D-Wave. Ciencias artículo que demuestra un tipo diferente de transición de fase en una simulación cuántica de vidrio giratorio. Los dos artículos juntos significan la flexibilidad y versatilidad de la computadora cuántica D-Wave en la simulación cuántica de materiales, además de otras tareas como optimización y aprendizaje automático.

A principios de la década de 1970, físicos teóricos Vadim Berezinskii, J. Michael Kosterlitz y David Thouless predijeron un nuevo estado de la materia caracterizado por propiedades topológicas no triviales. El trabajo fue galardonado con el Premio Nobel de Física en 2016. Los investigadores de D-Wave demostraron este fenómeno al programar el sistema D-Wave 2000Q para formar una red bidimensional frustrada de giros artificiales. Las propiedades topológicas observadas en el sistema simulado no pueden existir sin efectos cuánticos y están muy de acuerdo con las predicciones teóricas.

"Este artículo representa un gran avance en la simulación de sistemas físicos que de otro modo serían esencialmente imposibles, ", dijo el Dr. J. Michael Kosterlitz, premio Nobel de 2016." La prueba reproduce la mayoría de los resultados esperados, que es un logro notable. Esto da la esperanza de que los futuros simuladores cuánticos sean capaces de explorar sistemas más complejos y poco entendidos para que uno pueda confiar en los resultados de la simulación en detalle cuantitativo como modelo de un sistema físico. Espero ver futuras aplicaciones de este método de simulación ".

"El trabajo descrito en el Naturaleza El artículo representa un hito en el campo de la computación cuántica:por primera vez, un estado de la materia teóricamente predicho se realizó en simulación cuántica antes de ser demostrado en un material magnético real, "dijo el Dr. Mohammad Amin, científico jefe de D-Wave. "Este es un paso importante para alcanzar el objetivo de la simulación cuántica, permitir el estudio de las propiedades de los materiales antes de realizarlos en el laboratorio, un proceso que hoy en día puede resultar muy costoso y llevar mucho tiempo ".