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Los investigadores de LANL desarrollan un nuevo algoritmo para el rápido avance de las simulaciones cuánticas

Hola otra vez. En el teclado Simón Sánchez y en el día de hoy hablaremos sobre Los investigadores de LANL desarrollan un nuevo algoritmo para el rápido avance de las simulaciones cuánticas

Los cortos tiempos de coherencia limitan actualmente el tamaño de los problemas que se pueden abordar en las llamadas computadoras cuánticas de escala intermedia ruidosas (NISQ) de hoy. Los investigadores del Laboratorio Nacional de Los Alamos informan en Nature que están desarrollando un nuevo algoritmo que acelera las simulaciones al expandir potencialmente la gama de problemas que enfrentan los sistemas NISQ.

En un archivo cuenta Andrew Sornborger, investigador y senior de LANL, publicado en el sitio web de LANL esta semana

He aquí un breve extracto del papel:

“La ventaja del avance rápido, si es posible, para los CC a corto plazo es que el tiempo de simulación T puede ser mucho más largo que el tiempo de coherencia τ del CC que ejecuta la simulación. Esto se debe a que T es solo un parámetro que se establece «manualmente» en un circuito cuántico de profundidad fija. Por lo tanto, nos hacemos la siguiente pregunta fundamental: ¿Podemos avanzar rápidamente en la evolución de un hamiltoniano más allá del tiempo de coherencia de un dispositivo a corto plazo utilizando un algoritmo variacional?

“En este artículo, presentamos un algoritmo clásico cuántico híbrido y variacional que llamamos avance rápido variacional (VFF). Esperamos que sea muy útil para implementar QS en computadoras NISQ a corto plazo. Sin embargo, también podría tener usos en QS tolerante a fallas. Se diferencia del SVQS en que nuestro método busca una diagonalización aproximada de una unidad QS completa. «

El artículo de Nature señaló: «En la ruidosa era cuántica de escala intermedia (NISQ) actual, los métodos de simulación cuántica variacional (VQS) deberían ser importantes. Se han introducido algoritmos variacionales para encontrar estados de tierra y excitados y para otras aplicaciones. Además, algunos algoritmos variacionales simulan la dinámica del sistema. De los métodos de simulación dinámica variacional, algunos se basan en el conocimiento de estados de baja excitación y otros son iterativos en el tiempo. Ambos enfoques tienen el potencial de superar los métodos basados ​​en Suzuki-Trotter en ‘era NISQ «.

Según el artículo publicado por LANL, una peculiaridad del proceso es que se necesitan el doble de qubits para hacer avanzar un cálculo más rápido de lo que lo haría una computadora cuántica de rápido movimiento. En el artículo publicado recientemente, por ejemplo, el equipo de investigación confirmó su enfoque implementando un algoritmo VFF en una computadora de dos qubit para avanzar rápidamente en los cálculos que se realizarían en una simulación cuántica de un qubit.

Enlace al artículo de LANL (un nuevo algoritmo podría liberar el poder de las computadoras cuánticas): https://www.lanl.gov/discover/news-release-archive/2020/October/1005-quantum-computer-algorithm.php?source=homepage-tiles

Enlace al artículo de Nature (avance rápido variacional para simulación cuántica más allá del tiempo de coherencia): https://www.nature.com/articles/s41534-020-00302-0

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