这种运动的一个特点是,除了预期的较小跳跃之外,有时还会出现明显较大的跳跃。这种现象也可以在蜜蜂的飞行和股市异常剧烈的波动中观察到。
模拟量子动力学:传统上是一项艰巨的任务
即使对于传统的超级计算机来说,模拟复杂量子系统的动力学也是一项非常艰巨的任务,但这项任务对于量子模拟器来说却是小菜一碟。但是,如果无法执行相同的计算,如何验证量子模拟器的结果呢?
对量子系统的观察表明,至少可以使用类似于18 世纪伯努利兄弟开发的描述流体行为的方程来表示此类系统的长期行为。
为了验证这一假设,研究人员使用了模拟量子磁体动力学的量子系统。他们能够用它来证明,在由量子力学效应主导的初始阶段之后,该系统实际上可以用流体力学中常见的方程来描述。
此外,他们还发现描述蜜蜂搜索策略的Lvy Flight统计也适用于量子系统的流体动力学过程。
使用捕获离子作为受控量子模拟的平台
该量子模拟器是在奥地利科学院因斯布鲁克大学校园的量子光学和量子信息研究所(IQOQI)建造的。 IQOQI 因斯布鲁克的科学家Manoj Joshi 表示:“我们的系统通过使用离子的两个能级来代表分子磁体的北极和南极,有效地模拟了量子磁体。”
“我们最大的技术进步是我们成功地单独解决了51 个离子中的每一个,”Manoj Joshi 说。 “因此,我们能够研究任何所需数量的初始状态的动力学,这对于解释流体动力学非常重要。”外表是必要的。”
“虽然目前量子位的数量和量子态的稳定性非常有限,但我们已经可以利用当今量子模拟器的巨大计算能力来解决一些问题,”该校集体量子动力学教授迈克尔·纳普(Michael Knap)说。慕尼黑工业大学。 “在不久的将来,量子模拟器和量子计算机将成为研究复杂量子系统动力学的理想平台。我们现在知道,在某个时间点之后,这些系统遵循经典流体动力学定律和任何强定律。偏差表明模拟器无法正常工作。”