Användningar och simuleringar av kvantdatorer
Användningar av teorin
På Fermilab arbetar vi mycket intensivt med kvantteori och kvanttillämpningar. Kvantteori är nyckeln till att förstå allt vi gör inom vetenskap och teknik på kvantområdet. Teoretiker studerar hur man kan föra kvantvetenskapen framåt och använda kvantanordningar för att lösa svåra kvantproblem som inte ens de mest kraftfulla superdatorerna kan lösa.
Kvantdatorn är en bra abstrakt modell för att fånga upp all informationsbehandling som naturen tillåter, inklusive den på den mest fundamentala nivån – subatomära partiklar och krafter. Fermilabs teoretiker strävar efter att utforska och vidareutveckla kopplingar mellan kvantforskning och kvantfältteorier, eller QFT, som utgör grunden för partikelfysikstudier. QFT:er gör det möjligt för teoretiker att beskriva och beräkna fenomen i ett stort antal skalor, inklusive exempel från teorin om kvantelektrodynamik, de effektiva fältteorierna om den starka och den svaga växelverkan vid låga energier, gauge-teorierna i partikelfysikens standardmodell och möjliga utvidgningar bortom standardmodellen. Forskarna undersöker också metoder för att minska fel i kvantsimulering av QFT:er med hjälp av tekniken för effektiva fältteorier. Särskilt intressant är simulering av kvantkromodynamik, känd som QCD. De vill dra nytta av Fermilabs expertis inom beräkningar av QCD i gitter för att informera om och förbättra kvantsimulering.