Квантові завдання можна вирішити на звичайному компʼютері завдяки формулі 1975 року

Фізики з Університету в Буффало знайшли спосіб розв’язувати квантові задачі, які раніше вимагали потужних суперкомп’ютерів, на звичайному ноутбуці. Вони удосконалили відомий метод усіченого наближення Вігнера (TWA), зробивши його достатньо простим для практичного використання, але водночас зберігши точність, необхідну при моделюванні мікросвіту.

На квантовому рівні частинки можуть взаємодіяти у величезній кількості комбінацій, і точні обчислення швидко стають непідйомними навіть для потужних систем. Метод TWA з’явився ще в 1970‑х як спрощений підхід, який дозволяє враховувати квантові ефекти без надмірних витрат ресурсів, проте раніше його застосовували лише до ізольованих систем, де частинки не обмінюються енергією з навколишнім середовищем.

Команда під керівництвом Джаміра Маріно, доцента кафедри фізики, розширила цей підхід: тепер він працює і для систем, де частинки перебувають під дією зовнішніх факторів та втрачають енергію — явища, відомого як дисипативна спінова динаміка. Це значно розширює можливості практичного застосування методу в реальних умовах.

Дослідники також зробили метод набагато зручнішим у використанні. Якщо раніше фізику доводилося заново виводити складні рівняння для кожної нової задачі, то тепер можна підставити параметри в готовий шаблон і отримати результат.

Такий підхід економить ресурси та дозволяє використовувати суперкомп’ютери тільки для дійсно гігантських задач — тих, де число можливих станів перевищує кількість атомів у Всесвіті. Новий метод робить квантові розрахунки доступними не лише великим дослідницьким центрам, а й невеликим лабораторіям, яким тепер достатньо звичайного комп’ютера для проведення складних квантових обчислень.