Day: September 1, 2021

ใช้ประโยชน์จากพลังของคอมพิวเตอร์ควอนตัมเพื่อเร่งการศึกษาวัสดุแม่เหล็ก เครดิตฟรี ความเข้าใจในกระบวนการทางกายภาพหลายอย่างในระดับอะตอมและระดับโมเลกุลนั้นต้องการความรู้โดยละเอียดเกี่ยวกับพลวัตของระบบในระดับพื้นฐานทางกลควอนตัม ความรู้ดังกล่าวสามารถนำไปใช้ในการออกแบบหรือค้นพบวัสดุใหม่ ๆ ที่อาจนำไปใช้ได้จริงตัวอย่างเช่น วัสดุแม่เหล็กอาจอยู่ในระดับแนวหน้าของการปฏิวัติทางอิเล็กทรอนิกส์ที่กำลังจะเกิดขึ้น อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ในอนาคต เช่น หน่วยความจำระดับนาโนที่มีอายุการใช้งานยาวนานหรือแพลตฟอร์มคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่ป้องกันเสียงรบกวน อาจเป็นไปได้โดยการใช้ประโยชน์จากพลวัตของระบบโมเลกุลแม่เหล็ก ระบบดังกล่าวเป็นหนี้คุณสมบัติแม่เหล็กของโมเมนต์แม่เหล็กหรือการหมุนของอะตอม เนื่องจากสปินเป็นคุณสมบัติทางกลของควอนตัมอย่างแท้จริง ระบบเหล่านี้จึงมักใช้เป็นเตียงทดสอบจริงสำหรับการศึกษาปรากฏการณ์ควอนตัม สล็อต ในบทความที่ตีพิมพ์ในวารสารNature Physics ที่ผ่านการตรวจสอบโดยผู้เชี่ยวชาญเราเสนอแนวทางใหม่ในการศึกษาระบบดังกล่าวโดยใช้ความสามารถที่เหนือกว่าของคอมพิวเตอร์ควอนตัม การใช้อัลกอริธึมควอนตัมและฮาร์ดแวร์ควอนตัม ทีมของเรา* ซึ่งเป็นนักวิจัยของIBMและผู้ทำงานร่วมกันจากมหาวิทยาลัยในอิตาลี ได้แสดงศักยภาพในการบรรลุความเร็วของควอนตัมและแม้กระทั่งข้อได้เปรียบของควอนตัมเมื่อจำลองและตีความการทดลองในระบบสปินที่มีขนาดจำกัด ระบบดังกล่าวสามารถสร้างพื้นฐานสำหรับอุปกรณ์spintronicในอนาคตซึ่งการหมุนเป็นสื่อกลางของข้อมูล เทคนิคการเลือกใช้โพรบระบบการหมุนที่มีขนาดจำกัดดังกล่าวคือการกระเจิงนิวตรอนแบบไม่ยืดหยุ่น. ความท้าทายของเทคนิคนี้เป็นหนึ่งในประสิทธิภาพในการคำนวณ: เมื่อระบบการหมุนมีขนาดใหญ่พอสำหรับการใช้งานที่น่าสนใจ ทรัพยากรการคำนวณที่จำเป็นในการจำลองและตีความการทดลองการกระเจิงนิวตรอนที่ไม่ยืดหยุ่นจะเพิ่มขึ้นแบบทวีคูณและท้ายที่สุดกลายเป็นสิ่งที่ไม่สามารถจัดการได้สำหรับคอมพิวเตอร์คลาสสิกโปรเซสเซอร์IBM Qใช้สำหรับการจำลองการกระเจิงนิวตรอนแบบไม่ยืดหยุ่นสี่มิติ (4D-INS) เป็นหนึ่งในเครื่องมือที่ทรงพลังที่สุดสำหรับการกำหนดลักษณะพฤติกรรมควอนตัมของระบบสปินที่มีขนาดจำกัด …