Forscher simulieren Fermionen mit verbessertem Qubit-Mapping

Ein neuer Ansatz zur Simulation komplexer Materialien mit Quantencomputern ist nun durch Forschungsarbeiten am Tata Institute of Fundamental Research in Mumbai, zusammen mit Kollegen aus Southampton und Wuhan, verfügbar. Die Methode nutzt das Derby-Klassen (DK) Mapping, eine Technik, die Wechselwirkungen zwischen Fermionen bewahrt und eine genaue Reproduktion von Niedrigenergie-Eigenschaften innerhalb zweidimensionaler Modelle über variationale Quantensimulation ermöglicht. Die neue Computertechnik verbessert Materialsimulationen, indem sie Elektronenwechselwirkungen innerhalb eines Quantencomputers effizienter darstellt.

Der Ansatz reduziert die Anforderungen an die Rechenleistung im Vergleich zu früheren Methoden und ermöglicht es Wissenschaftlern, größere und komplexere Systeme mit aktueller Technologie zu modellieren. Durch die Adressierung von Einschränkungen bei der Übersetzung dieser Wechselwirkungen in Qubits, den Grundeinheiten der Quanteninformation, stellt diese Entwicklung einen Fortschritt für die Nutzung von Quantencomputern in den Materialwissenschaften dar. Forscher am Tata Institute of Fundamental Research in Mumbai arbeiten zusammen mit Kollegen aus Southampton und Wuhan an einer zentralen Herausforderung der Materialwissenschaften: der genauen Simulation komplexer Systeme.