53 큐빗 양자 시뮬레이터를 이용한 다중체 다이나믹 위상 전환 관측

Richard Feynman은 1982년에 양자 컴퓨터를 제안했는데, 이 기술은 컴퓨터의 구성 요소들 간에 다양하고 복잡한 상호작용 유발을 통해서 물질의 상태를 시뮬레이션 한다. 지난 몇 년 간에 걸쳐, 여러 가지 서로 다른 큐빗 방식으로 양자 시뮬레이터가 실현되었다. 예를 들어, 적은 수의 개별 조절 큐빗은 분자 및 양자 자석을 시뮬레이션 하는데 이미 이용되고 있다. 하지만, 기존 컴퓨터의 능력을 뛰어넘는 업무를 수행하는 것은 여전히 도전적인 과제였다. 이번 주 네이처에 발표된 두 편의 연구 논문에서는 지금까지와는 다른 많은 수의 큐빗을 조절할 수 있는 양자 시뮬레이터에 대한 연구 결과가 발표되었다. Mikhail Lukin과 공동연구원들은 51개의 차가운 뤼드베리 원자(Rydberg atoms)를 이용하였으며, Christopher Monroe와 공동연구원들은 53개의 트랩된 이온을 이용하여 이징 타입 양자 자석(Ising-type quantum magnets)에서 위상 전이를 연구하였다. 두 연구 그룹에서는 새로운 다중체 상호작용을 확인할 수 있었으며, 이를 통해서 기존 컴퓨터와 상호 작용이 가능한 것으로 확인되었다.