Quantinuum và GE Vernova hướng tới siêu dẫn nhiệt độ cao bằng phần cứng bẫy ion Helios

Nhà phát triển bẫy ion Quantinuum và Trung tâm Nghiên cứu Tiên tiến (ARC) của GE Vernova đã khởi động một sự hợp tác nghiên cứu chung để mô hình hóa các cơ chế vật lý làm nền tảng cho siêu dẫn nhiệt độ cao (HTS). Chương trình chung sẽ thực hiện các mô phỏng Fermi–Hubbard trực tiếp trên máy tính lượng tử thương mại hàng đầu Helios của Quantinuum thông qua môi trường phát triển Nexus dựa trên đám mây, kết hợp chuẩn bị trạng thái lượng tử với chuyên môn chuyên môn của GE Vernova trong vật lý vật liệu và thiết bị điện quy mô lưới điện.

Sự hợp tác này đánh dấu một bước mở rộng hoạt động trong chiến lược hóa học tính toán của GE Vernova. Trong khi các nhà nghiên cứu của GE Vernova trước đây đã đánh giá các thuật toán lượng tử biến phân cho các vật liệu thu giữ carbon bằng cách sử dụng các bộ mô phỏng vectơ trạng thái tăng tốc bằng GPU, thì sáng kiến này triển khai phần cứng QPU vật lý để giải quyết các cấu trúc điện tử tương quan mạnh vốn vẫn nằm ngoài khả năng của Lý thuyết Phụ hàm Mật độ (DFT) cổ điển và các xấp xỉ trường trung bình.

Vượt qua các giới hạn của trình giải cấu trúc điện tử cổ điển

Chất siêu dẫn nhiệt độ cao—vật liệu có khả năng dẫn dòng điện với điện trở bằng không ở nhiệt độ có thể tiếp cận được thông qua nitơ lỏng (trên 77 K)—có được các đặc tính từ các tương tác electron tương quan mạnh. Các phương pháp tính toán thông thường như Lý thuyết Phụ hàm Mật độ (DFT) không dự đoán được các pha vĩ mô này vì các xấp xỉ trường trung bình không thể giải quyết được lực đẩy electron-electron cường độ cao và các chuyển pha lượng tử chi phối mạng tinh thể.