Google Quantum AI e físicos quânticos da Freie Universität Berlin publicam resultados inovadores sobre operadores hamiltonianos
Uma equipe de pesquisa da Freie Universität Berlin e do Google Quantum AI desenvolveu um método inovador para a determinação precisa de operadores hamiltonianos. Estes são essenciais para a compreensão e simulação de sistemas físicos e desempenham um papel fundamental na tecnologia quântica. O método recentemente desenvolvido poderá permitir simulações quânticas de alta precisão no futuro e foi publicado recentemente na renomada revista Comunicações da Natureza ( link para o estudo ).
Os operadores hamiltonianos, em homenagem a William Rowan Hamilton, descrevem a evolução temporal dos sistemas físicos e são importantes tanto na mecânica clássica quanto na mecânica quântica moderna. A questão de como estes operadores podem ser aprendidos a partir dos dados pode ser decisiva para o desenvolvimento futuro das tecnologias quânticas.
As tecnologias quânticas, em particular os computadores quânticos, são consideradas mundialmente como a tecnologia chave do futuro. Esses computadores não são baseados em leis clássicas, mas em leis da mecânica quântica e usam átomos ou íons individuais como unidades de computação. As empresas e os países tecnológicos estão atualmente a investir fortemente na investigação e desenvolvimento de tais tecnologias.
Um desafio de detetive na pesquisa quântica
A colaboração entre o Google Quantum AI, liderado por Pedram Roushan, e o grupo de pesquisa de Jens Eisert na Freie Universität começou com uma ligação de um colega do Google que estava tendo dificuldades para calibrar com precisão os operadores hamiltonianos do chip quântico Sycamore. Os métodos iniciais não foram suficientes; ficou claro que apenas métodos de super-resolução poderiam trazer o avanço necessário. -Esses métodos excedem os limites fundamentais de resolução sob certas condições”, explica Jens Eisert.
Mas a implementação não foi nada fácil: -Foram necessários três anos de intensa pesquisa antes de entendermos como tornar o aprendizado hamiltoniano robusto o suficiente para aplicá-lo em experimentos em larga escala-, explica o físico quântico. O projeto também levou a mudanças geográficas na equipe: Dominik Hangleiter mudou-se para a Universidade de Maryland, Ingo Roth mudou-se para Abu Dhabi e Jonas Fuksa ingressou na Freie Universität Berlin.
Avanços e novas possibilidades de aplicação
O resultado é um avanço: o chip Sycamore, um dos computadores quânticos mais precisos do mundo, foi calibrado com mais precisão do que nunca. -O novo método aumenta significativamente o poder preditivo e a precisão na tecnologia quântica e cria novas possibilidades para simulações em matéria condensada”, enfatiza Jens Eisert, da Freie Universität Berlin.
Importância da cooperação interdisciplinar
Este projeto também destacou o papel essencial das universidades e das empresas de alta tecnologia na tecnologia quântica. A combinação de expertise de ambas as áreas levou a resultados que não poderiam ser alcançados isoladamente. (cm)
Desde a sua fundação em dezembro de 1948, o espírito acadêmico da Freie Universität Berlin tem sido determinado por três valores: Verdade, Justiça e Liberdade.
