Квантовыми симуляторами называют системы кубитов, предназначенные, в отличие от универсальных квантовых компьютеров, для решения определенных задач.
Физики из Массачусетского технологического института и Гарвардского университета экспериментально продемонстрировали новый способ управления состоянием отдельных атомов и построили из них квантовый симулятор — систему квантовых битов (кубитов), предназначенную, в отличие от универсального квантового компьютера, для решения определенной задачи.
Одна из проблем в создании квантового компьютера заключается в обеспечении взаимодействия кубитов друг с другом при полной изоляции их от окружающей среды. Некоторые исследователи строят квантовые системы из заряженных атомов, захватывая их электрическим полем. В других экспериментах применяются сверхпроводящие кубиты, имитирующие поведение атомов. Авторы нового метода работают с нейтрально заряженными атомами рубидия, охлаждая их лазером почти до абсолютного нуля. Затем на облако атомов направляется пучок лазерных лучей, удерживающих отдельные атомы на месте. Таким образом создается упорядоченный массив кубитов. На короткое время фиксирующий пучок отключается, и на квантовую систему направляется третий луч, переводящий атомы в высоковозбужденное (ридберговское) состояние. В этом состоянии атомы активно взаимодействуют друг с другом, и поэтому в него переходит только каждый второй атом — двум соседним атомам для этого не хватает энергии лазера. Взаимодействием атомов можно управлять, меняя их расположение и частоту возбуждающего лазера.
Ученые собираются испытать квантовый симулятор на задачах оптимизации планирования маршрутов, которые можно решить методами адиабатических квантовых вычислений.
Американские ученые построили квантовый симулятор из 51 атома https://www.computerworld.ru/news/Amerikanskie-uchenye-postroili-kvantovyy-simulyator-iz-51-atoma