Квантовые симуляции, которые раньше требовали суперкомпьютеров, теперь работают на ноутбуках

Исследователи из Университета Буффало разработали революционный метод, позволяющий моделировать сложные квантовые системы на обычных ноутбуках без необходимости использования суперкомпьютеров. Метод основан на расширении усечённого приближения Вигнера (TWA) — полуклассического подхода, который сохраняет достаточное количество квантового поведения для точности, но отбрасывает детали, мало влияющие на результат. Ранее TWA был ограничен изолированными системами, но теперь адаптирован для реальных систем с диссипацией энергии.

Ключевым достижением стало преобразование сложных математических выкладок в простую таблицу преобразований, которая переводит квантовую задачу в решаемые уравнения. Это позволяет физикам освоить метод за один день и уже на третий день запускать сложные вычисления. Подход значительно снижает вычислительные затраты и упрощает формулировку динамических уравнений, делая квантовое моделирование доступным для широкого круга исследователей.

Новый метод позволит сохранить ресурсы суперкомпьютеров и искусственного интеллекта для действительно сложных квантовых систем, которые не могут быть решены полуклассическим подходом. Исследователи считают, что их разработка может в ближайшем будущем стать основным инструментом для изучения квантовой динамики на потребительских компьютерах, демократизируя доступ к сложным квантовым вычислениям.