Столкновения частиц рассчитали на квантовом компьютере

Китайские, немецкие и испанские физики представили результаты эксперимента, в ходе которого они рассчитывали последствия столкновений элементарных частиц с помощью квантового компьютера. Работа опубликована в журнале Nature Communications.

Эксперименты, во время которых разгоняют и сталкивают между собой элементарные частицы, требуют огромных установок и колоссальных затрат средств и времени. Авторы работы попытались найти способ симулировать условия и ход эксперимента, чтобы получить те же результаты на квантовом компьютере.

В 2011 году группа ученых под руководством сотрудника Университета Страны Басков Энрико Солано провела такие расчеты. После этого им потребовалось семь лет, чтобы экспериментально проверить результаты.

«Нам удалось имитировать, как вещество (представленное фермионами, одним из двух типов элементарных частиц, существующих в природе) и антивещество (антифермионы) возникают и разрушаются под действием лазеров, заряженных атомов (ионов) и атомных ловушек. Иначе говоря, с помощью квантового компьютера мы симулировали процессы, очень похожие на те, что происходят в огромных ускорителях», — рассказал Энрико Солано.

«Мы запустили квантовый театр, в котором частицы ведут себя как актеры в квантовом компьютере — иными словами, одни изображают другие с различными целями», — добавил Солано.

Авторы исследования рассчитывают, что их работа поможет сэкономить средства на фундаментальных исследованиях и проводить контролируемые тесты.