Ett internationellt team av fysiker, inklusive forskare från universitetet i Wien, har utvecklat en metod för att identifiera vilka kvantsystem som är lämpliga för simuleringar. Teamets resultat, publicerade i tidskriften "Physical Review Letters", kan hjälpa forskare att designa nya kvantdatorer och andra kvantteknologier.

Kvantsystem är notoriskt svåra att simulera, eftersom de kräver en stor mängd beräkningsresurser. Det finns dock vissa kvantsystem som lättare kan simuleras än andra. Teamets metod kan användas för att identifiera vilka system som är mottagliga för simulering.

Forskarna fokuserade på en viss typ av kvantsystem som kallas ett "mångakroppssystem". Dessa system består av ett stort antal partiklar som interagerar med varandra. Interaktionerna mellan partiklarna gör det svårt att simulera dessa system, även med kraftfulla datorer.

Men forskarna fann att det finns ett speciellt fall där många kroppssystem lättare kan simuleras. Detta inträffar när interaktionerna mellan partiklarna är tillräckligt svaga för att de kan approximeras som oberoende.

Teamets metod kan användas för att identifiera många kroppssystem som uppfyller detta villkor. Detta gör det möjligt att simulera dessa system med hjälp av en mängd olika tekniker, inklusive kvantmonte-Carlo-metoder och densitetsmatrisrenormaliseringsgruppmetoder.

Forskarna tror att deras fynd kan leda till utvecklingen av nya kvantdatorer och andra kvantteknologier. Genom att identifiera kvantsystem som är mottagliga för simulering, hjälper de till att göra det möjligt att utforska kvantmekanikens potential för ett brett spektrum av tillämpningar.