Fermiho-Hubbardův model hraje roli ve fyzice pevných látek, popisuje tzv. silně korelované materiály a má vztah i k hledání vysokoteplotní supravodivosti. V rámci souvisejících výpočtů je často potřeba najít tzv. základní stav modelu. Nová studie ukazuje, že tento výpočet dokáže lépe provést kvantový než klasický algoritmus.
Jedná o již o několikátý příklad kvantové nadřazenosti (nadvlády; advantage/supremacy). Opět se však týká nikoliv řešení obecně informatického problému (zde jsou dlouho známé algoritmy, Groverův a Shorův, stále v podstat osamocené), ale jde o efektivní popis speciální fyzikální situace. Z toho podle autorů studie vyplývá i hlavní předpokládané využití – především pro návrhy nových materiálů.
Hlavní autor studie Ashley Montanaro působí na University of Bristol a kromě toho je také spoluzakladatelem společnosti Phasecraft, které se od soukromých investorů podařilo získat v prvním kole financování 3,7 milionu liber. Vše je navrženo se zřetelem k co nejrychlejší praktické využitelnosti. Výzkumníci uvádějí, že jimi navržený algoritmus je „realistický“ i vzhledem k dostupnému hardwaru kvantových počítačů. Neměl by vyžadovat příliš dlouhou dobu výpočtu ani na systémech složených z rozumného (= realisticky malého) množství provázaných qubitů.
‚Strategies for solving the Fermi-Hubbard model on near-term quantum computers,‘ by Cade, C., Mineh, L., Montanaro, A. and Stanisic, S. in Physical Review B.
Zdroj: University of Bristol / Phys.org