Un computer quantistico per connettere il mondo classico al mondo quantico

Un computer quantistico per connettere il mondo classico al mondo quantico
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I ricercatori del Los Alamos National Laboratory hanno sviluppato un nuovo algoritmo di calcolo quantistico che permette una comprensione più chiara della transizione dal mondo quantistico a quello classico, che potrebbe aiutare a modellare sistemi al limite tra i due mondi, come le proteine ​​biologiche.

"La transizione da quantistica a classica si verifica quando si aggiungono sempre più particelle a un sistema quantistico", ha affermato Patrick Coles del gruppo Physics of Condensed Matter and Complex Systems del Los Alamos National Laboratory, "in modo che gli strani effetti quantistici scompaiano e il sistema inizi a comportarsi in modo più classico. Per questi sistemi, è essenzialmente impossibile utilizzare un computer classico per studiare la transizione da quantistico a classico. Potremmo studiarlo con il nostro algoritmo e un computer quantistico (sempre piú vicini) costituito da diverse centinaia di qubit, che pensiamo possa essere disponibile nei prossimi anni, sulla base degli attuali progressi nel settore".

Rispondere a domande sulla transizione da quantistica a classica è difficile. Bastano pochi atomi di troppo per rendere il problema intrattabile. Il numero di equazioni cresce esponenzialmente con ogni atomo aggiunto. Le proteine, ad esempio, sono costituite da lunghe stringhe di molecole che possono diventare importanti componenti biologiche o fonti di malattia, a seconda di come si ripiegano. Le proteine sono abbastanza piccole da consentire la transizione da quantistica a classica e gli algoritmi che possono gestirla diventano importanti quando si cerca di capire e prevedere come queste si ripiegheranno.

Gli oggetti quantistici si comportano sia come particelle che come onde. Fortunatamente, un sistema quantistico può essere descritto usando probabilità classiche piuttosto che i metodi più impegnativi della meccanica quantistica, quando non vi sono interferenze.

L'algoritmo del gruppo LANL determina quanto è vicino un sistema quantistico al comportamento classico. Ne risulta uno strumento utile a cercare la classicità nei sistemi quantistici.