Forskare ledda av City College of New Yorks fysiker Pouyan Ghaemi rapporterar utvecklingen av en kvantalgoritm med potential att studera en klass av många-elektronkvantsystem med hjälp av kvantdatorer. Deras papper, med titeln "Skapa och manipulera en Laughlin-Type ν=1/3 Fractional Quantum Hall State på en kvantdator med linjära djupkretsar, " visas i decembernumret av PRX Quantum , en tidskrift från American Physical Society.

"Kvantfysik är den grundläggande teorin om naturen som leder till bildandet av molekyler och den resulterande materia runt oss, sa Ghaemi, biträdande professor vid CCNY:s avdelning för vetenskap. "Det är redan känt att när vi har ett makroskopiskt antal kvantpartiklar, såsom elektroner i metallen, som interagerar med varandra, nya fenomen som supraledning dyker upp."

Dock, tills nu, enligt Ghaemi, verktyg för att studera system med ett stort antal interagerande kvantpartiklar och deras nya egenskaper har varit extremt begränsade.

"Vår forskning har utvecklat en kvantalgoritm som kan användas för att studera en klass av många-elektronkvantsystem med hjälp av kvantdatorer. Vår algoritm öppnar en ny plats för att använda de nya kvantenheterna för att studera problem som är ganska utmanande att studera med klassiska datorer. Våra resultat är nya och motiverar många uppföljningsstudier, " tillade Ghaemi.

Om möjliga ansökningar om detta avancemang, Ghaemi, som också är ansluten till Graduate Center, CUNY noterade:"Kvantdatorer har sett en omfattande utveckling under de senaste åren. Utveckling av nya kvantalgoritmer, oavsett deras direkta tillämpning, kommer att bidra till att realisera tillämpningar av kvantdatorer.

"Jag tror att den direkta tillämpningen av våra resultat är att tillhandahålla verktyg för att förbättra kvantberäkningsenheter. Deras direkta verkliga tillämpning skulle uppstå när kvantdatorer kan användas för dagliga tillämpningar."