Сотрудники Института Флэтайрон (США) воспроизвели на обычном компьютере поведение спиновых стёкол — вещества, где магниты на атомном уровне расположены хаотично. Раньше полагали: такие расчёты без квантовой машины невыполнимы. Об этом сообщает портал Science XXI.
Такие стёкла отличаются квантовыми свойствами и способны пребывать в суперпозиции нескольких состояний. В 2025 году ту же систему запустили на квантовом устройстве D-Wave Advantage2, и тогда считалось, что без такого устройства не обойтись. Результаты новой работы опубликованы в Science.
В работе использовались недавно разработанные алгоритмы сжатия данных. Они помогают справляться с большими объёмами вычислений, которые нужны для моделирования квантовых связей. Основой стал метод тензорных сетей — он выделяет ключевые взаимосвязи и отбрасывает лишнее. К этой схеме добавили алгоритм распространения убеждений.
Часть вычислений удалось сделать на ноутбуке. Когда модель становилась больше, требовались мощный чип и видеокарта, но система оставалась классической. Расчёты спиновых стёкол цилиндрической, алмазной и кубической формы дали результаты не хуже, а иногда лучше квантового компьютера.
Исследователи замечают: квантовые вычисления не теряют актуальности, а сравнение систем позволит точнее определить их сильные стороны. Классические компьютеры могут проверять и поддерживать квантовые расчёты, ускоряя изучение технологии без создания отдельной квантовой машины для каждой задачи. Результаты расширяют представления о потенциале современных классических систем.