Как работает квантовая симуляция в различных физических системах?

Квантовая симуляция позволяет моделировать сложные системы, которые трудно исследовать классическим компьютерам. en.wikipedia.org dzen.ru Для этого используют квантовые свойства реальных частиц. en.wikipedia.org

Процесс работы квантового симулятора: hightech.fm

1. Человек формулирует задачу, которая «кодируется» на языке частиц. hightech.fm С помощью специально сконструированной машины определяют взаимодействие между частицами, их начальное состояние и окружение. hightech.fm
2. На первом этапе работы задаются все положения и взаимодействия частиц, а потом их «отпускают». hightech.fm Квантовые частицы сами по себе хорошо умеют решать уравнения квантовой механики. hightech.fm
3. Задача человека — наблюдать за тем, как квантовый мир сам решает описывающие его уравнения. hightech.fm
4. Компьютер через определённые интервалы времени считывает состояние системы, автоматически меняет параметры и собирает данные. hightech.fm

Квантовые симуляторы позволяют проводить исследования в широком диапазоне условий, которые не всегда доступны в реальных экспериментах. www.litres.ru Исследователи могут изменять параметры системы, такие как температура, энергия и внешние поля, чтобы изучить их влияние на свойства квантовой системы. www.litres.ru

Некоторые области применения квантовых симуляторов:

• Материалы будущего. dzen.ru Симуляторы предсказывают свойства графена или топологических изоляторов, которые могут совершить прорыв в электронике. dzen.ru
• Медицина. dzen.ru Моделирование молекул ДНК или белков ускоряет создание лекарств от рака и нейродегенеративных заболеваний. dzen.ru
• Космос. dzen.ru Имитация квантовых полей помогает понять, что происходило в первые мгновения после Большого взрыва. dzen.ru