A pesquisa, publicada na revista acadêmica Nature, representa um passo fundamental na computação quântica e demonstra seu potencial ao simular diretamente interações fundamentais com o processador quântico do Google. No futuro, os pesquisadores poderão usar essa abordagem para obter insights mais profundos sobre física de partículas, materiais quânticos e até mesmo a natureza do espaço e do tempo. O objetivo é entender como a natureza funciona em seu nível mais fundamental, descrito pelas chamadas teorias de gauge.
“Nosso trabalho mostra como os computadores quânticos podem nos ajudar a explorar as regras fundamentais que governam nosso universo”, afirma o coautor Michael Knap, Professor de Dinâmica Quântica Coletiva na Escola de Ciências Naturais da TUM. “Ao simular essas interações em laboratório, podemos testar teorias de novas maneiras.”
Pedram Roushan, coautor deste trabalho da Google Quantum AI, enfatiza: “Aproveitando o poder do processador quântico, estudamos a dinâmica de um tipo específico de teoria de gauge e observamos como as partículas e as ‘cordas’ invisíveis que as conectam evoluem ao longo do tempo.”
Tyler Cochran, primeiro autor e estudante de pós-graduação em Princeton, diz: “Ao ajustar parâmetros efetivos no modelo, pudemos sintonizar propriedades das cordas. Elas podem flutuar de forma intensa, ficar fortemente confinadas ou até mesmo se romper.” Ele explica que os dados do processador quântico revelam os comportamentos característicos de tais cordas, que têm analogias diretas com fenômenos na física de partículas de alta energia. Os resultados destacam o potencial dos computadores quânticos para facilitar descobertas científicas na física fundamental e além.
A pesquisa foi apoiada, em parte, pela UK Research and Innovation (UKRI) sob a garantia de financiamento do governo do Reino Unido Horizon Europe [número do subsídio EP/Y036069/1], pela Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG, Fundação Alemã de Pesquisa) sob a Estratégia de Excelência da Alemanha – EXC – 2111 – 390814868, TRR 360 – 492547816, subsídios DFG nº KN1254/1-2, KN1254/2-1, pelo projeto de pesquisa DFG FOR 5522 (id do projeto 499180199), pelo Conselho Europeu de Pesquisa (ERC) sob o programa de pesquisa e inovação Horizonte 2020 da União Europeia (acordo de subsídio nº 851161 e nº 771537), pela União Europeia (acordo de subsídio nº 101169765), assim como pelo Munich Quantum Valley, que é apoiado pelo governo do estado da Baviera com fundos da Hightech Agenda Bayern Plus.
