Шрифт
Интервал
Цветовая схема
Изображения
На главную
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки
ИНСТИТУТ ФИЗИКИ ПОЛУПРОВОДНИКОВ ИМ. А.В. РЖАНОВА
Сибирского отделения Российской академии наук
НОВОСТИ
16.04.12
Квантовые симуляторы

Журнал Nature Physics опубликовал обзор, посвященный "квантовым симуляторам" - физическим системам, которые могут быть использованы для моделирования различных квантовых явлений.

Ричард Фейнман

J.Cirac и P.Zoller обсудили идеи Ричарда Фейнмана по моделированию квантовых явлений с помощью компьютеров. Для многих квантовомеханических задач разработаны алгоритмы, позволяющие решать их с помощью классических компьютеров, но существуют целые классы многочастичных проблем, для решения которых обычные компьютеры недостаточно эффективны. К ним относится исследование динамики "перепутанных" квантовых систем и исследование неравновесных процессов в квантовых системах. Для решения таких проблем может быть полезен "квантовый симулятор" - многочастичная квантовая система, где реализуются взаимодействия, которые могут быть описаны гамильтонианом, математически эквивалентным гамильтониану исходной физической системы, которую мы хотим моделировать.

 lattice

I. Bloch, J. Dalibard и S. Nascimbéne обсудили применение ультрахолодных газов для создания "квантовых симуляторов". Ультрахолодный Ферми-газ интересен для исследования поведения фермионов. Взаимодействие фермионов можно контролировать, используя резонансы Фешбаха. Для слабых притягивающих взаимодействий в таком газе наблюдается сверхтекучесть.

Кристаллическую решетку в твердом теле можно моделировать, используя оптические решетки, создаваемые интерферирующими лазерными пучками. Вращение захваченного в ловушку газа  может быть применено для моделирования квантового эффекта Холла.

R.Blatt и C.F.Roos рассмотрели "квантовые симуляторы" на основе ионов, захваченных в радиочастотные ловушки. Эксперименты с ионами интересны для моделирования магнитных явлений в твердом теле.

 фотоны

A. Aspuru-Guzik и P. Walther рассмотрели "квантовые симуляторы" на основе одиночных фотонов. Эксперименты с "перепутанными" фотонами пригодны для моделирования квантовохимических явлений.

superc

A. Houck, H.E. Türeci и J. Koch обратили внимание на прогресс в применении сверхпроводящих цепей для "квантовых симуляторов". Такие системы могут быть использованы для моделирования динамики Джейнса-Каммингса в квантовой оптике. И.И.Бетеров