В рамках изучения поведения вещества в экстремальных условиях, таких как внутренняя среда нейтронных звезд или термодинамические параметры эпохи Большого взрыва, исследователи прибегают к использованию фазовых диаграмм. Эти диаграммы визуализируют изменения состояния материи в зависимости от вариаций внешних параметров, таких как давление, температура и плотность. Решение подобных задач требует значительных вычислительных мощностей, превосходящих возможности традиционных вычислительных систем.
Кристин Мушик, ведущий исследователь из Института квантовых вычислений при Университете Ватерлоо в Канаде, аргументирует, что квантовые вычислительные системы обладают потенциалом для эффективного решения этих сложных задач. В рамках своей научной деятельности её команда разработала упрощённую одномерную фазовую диаграмму, которая была успешно протестирована на ионном квантовом компьютере, расположенном в США.
Экспериментальная методология включала использование ионов, удерживаемых в ловушке, в качестве вспомогательных кубитов. Этот подход продемонстрировал значительное ускорение вычислительных процессов и повышение точности результатов. Мушик подчёркивает, что полученные данные не только способствуют углублению понимания в рамках их исследовательской программы, но и открывают новые перспективы для применения квантовых вычислительных технологий.