Le chercheur a été le premier à utiliser un processeur quantique IBM pour simuler l’un des processus fondamentaux de l’électrodynamique quantique : la création d’une paire particule-antiparticule sous l’influence d’un champ électrique puissant. Le Quantum Insider écrit à ce sujet.
Anthony Ciavarella, employé du Lawrence Berkeley National Laboratory, a utilisé 104 des 156 qubits du processeur Heron sur la plate-forme IBM Quantum. L’accès à l’équipement a été fourni via le programme utilisateur de l’ordinateur quantique.
L'objectif de la recherche était la rupture des cordes de gluons, un mécanisme dans lequel la liaison entre les quarks est rompue et une nouvelle paire quark-antiquark naît. Ce processus est considéré comme un élément clé hadronisation.
Selon l'article, la simulation quantique a produit des résultats cohérents avec les calculs précédents sur des superordinateurs classiques.
Dans le même temps, le calcul ne prétendait pas à une chromodynamique quantique à part entière. La simulation a été délibérément simplifiée : elle était limitée à une seule dimension spatiale, c'est-à-dire un modèle unidimensionnel, et à une limite stricte des quarks.
Ciavarella considère ces travaux comme la base de simulations quantiques plus vastes : à mesure que le matériel et les algorithmes se développent, de telles approches pourraient aider à modéliser avec plus de précision les processus impliqués dans les expériences menées au Grand collisionneur de hadrons du CERN.
« En principe, nous connaissons la théorie qui décrit l'hadronisation, mais nous ne pouvons pas faire de prédictions en l'utilisant car les calculs sont trop complexes pour un ordinateur classique. Cependant, avec un équipement quantique, nous pourrons prédire directement les détails du processus, ce qui aidera à la recherche d'une nouvelle physique sur des collisionneurs tels que RÉSERVOIR« , a déclaré le chercheur.
Rappelons qu'en juin, des experts ont testé le processeur quantique IBM Nighthawk pour calculer l'interaction d'un nucléon et d'un antinucléon dans un modèle simplifié de chromodynamique quantique QCD2.
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