คอมพิวเตอร์ควอนตัมที่มีประโยชน์ที่สุดอาจไม่ใช่เครื่องที่เรากำลังรอคอย แต่เป็นเครื่องที่เรามีอยู่แล้ว การวิจัยใหม่จากห้องปฏิบัติการแห่งชาติโลสอัลโมสกำลังเปลี่ยนวิธีที่เราคิดเกี่ยวกับฮาร์ดแวร์ควอนตัมในระยะใกล้ แทนที่จะมองคอมพิวเตอร์ควอนตัมแบบแอนะล็อกเป็นเพียงเครื่องมือสำหรับการเพิ่มประสิทธิภาพ หรือรอคอยเครื่องที่ทนต่อข้อผิดพลาด ทีมข้ามสาขาได้ใช้ D-Wave quantum annealers เป็นแพลตฟอร์มการทดลองที่ควบคุมได้สำหรับการวิจัยทางฟิสิกส์จริง ผลลัพธ์ที่ได้น่าประทับใจ: - การทดลองฮิสเทอรีซิสครั้งแรกบนคอมพิวเตอร์ควอนตัม ซึ่งสามารถจำลองปรากฏการณ์ความจำที่ซับซ้อนที่พบในวัสดุแม่เหล็ก เนื่องจากคิวบิตที่เชื่อมโยงกันพัฒนาตามธรรมชาติภายใต้การเปลี่ยนแปลงควอนตัม จึงหลีกเลี่ยงสมมติฐานแบบเฉพาะเจาะจงที่ทำให้การจำลองฮิสเทอรีซิสด้วยคลาสสิกนั้นยากมาก - การสุ่มแบบโบลซ์มันน์อย่างแม่นยำถึงขีดจำกัดของความวิกฤต แสดงให้เห็นว่า quantum annealers สามารถใช้วิธีกลุ่มการปรับขนาด (renormalization group) จากกลศาสตร์เชิงสถิติเพื่อศึกษาการเปลี่ยนเฟส ซึ่งหลีกเลี่ยงปัญหาการชะลอตัวอย่างรุนแรงที่จำกัดวิธีคลาสสิก - การใช้เอนโทรปีข้อมูลของชานนอนเป็นเครื่องมือในการวัดว่าการจัดเรียงแบบคลาสสิกเก็บหรือสูญเสียความจำภายใต้การเปลี่ยนแปลงควอนตัมอย่างไร ช่วยแยกแยะพฤติกรรมควอนตัมและคลาสสิกในระบบที่ศึกษา - การศึกษาการวัดอุณหภูมิแบบใหม่เพื่อตรวจสอบว่าระบบที่ถูกฝังอยู่ในฮาร์ดแวร์ควอนตัมแบบแอนะล็อกสามารถจำลองสถิติของกลุ่มเทอร์มอลได้อย่างแม่นยำเพียงใด แก่นหลักของงานนี้น่าสนใจมาก การเลือกใช้งานอย่างรอบคอบบนฮาร์ดแวร์ควอนตัมแบบแอนะล็อกในปัจจุบันสามารถสร้างคุณค่าทางวิทยาศาสตร์จริงได้ทันที ไม่ใช่แค่การแสดงตัวอย่างเล่นๆ แต่เป็นเครื่องมือใหม่ที่สามารถปรับพารามิเตอร์แต่ละตัวได้อย่างอิสระ เพื่อดูว่าอะไรคือสิ่งสำคัญพื้นฐานในระบบที่ซับซ้อน เรื่องเล่าที่เป็นที่ยอมรับกันคือ การใช้งานควอนตัมที่มีประโยชน์ต้องอาศัยเครื่องขนาดใหญ่และทนต่อข้อผิดพลาดซึ่งยังห่างออกไปอีกหลายปี งานนี้เสนอทางเลือกที่น่าเชื่อถือ แพลตฟอร์มควอนตัมแบบแอนะล็อกกำลังทำหน้าที่เป็นห้องทดลองที่ทรงพลังสำหรับฟิสิกส์ของสารควบแน่น ไดนามิกส์ไม่อยู่ในสมดุล และวิทยาศาสตร์วัสดุ นำไปสู่ความร่วมมือใหม่กับนักทดลองที่ห้องปฏิบัติการสนามแม่เหล็กสูงแห่งชาติ เส้นทางสู่การใช้งานควอนตัมไม่ได้เป็นเส้นตรงผ่านการแก้ไขข้อผิดพลาดเสมอไป บางครั้งมันวิ่งผ่านการเลือกปัญหาอย่างสร้างสรรค์ และการมองฮาร์ดแวร์ในแบบที่มันเป็นจริง — ระบบควอนตัมที่สามารถเขียนโปรแกรมได้ — มากกว่าที่เราอยากให้มันเป็น #QuantumComputing