LBNL研究者、IBM Heronの104量子ビットで素粒子ハドロン化をシミュレーション

ローレンス・バークレー国立研究所（LBNL）が主導する研究チームは、素粒子の基本的なプロセスであるハドロン化――クォークが強い核力によって結合し、陽子や中性子のような複合ハドロンを生成する現象――を、実際の量子プロセッサ上でシミュレーションすることに成功しました。この研究はLBNLの研究科学者であるアンソニー・シアヴァレッラ氏によって実行され、*Physical Review D*誌に掲載されました。シミュレーションでは、IBM Heronプロセッサ（ibm_torino）の104個のアクティブな量子ビットを使用して、リアルタイムのストリングブレーク（弦の切断）ダイナミクスをマッピングしました。このアクセスパイプラインは、オークリッジ国立研究所（ORNL）にあるオークリッジ・リーダーシップ・コンピューティング施設（OLCF）が管理する連邦クラウドアクセスインフラストラクチャフレームワークである量子コンピュータユーザープログラム（QCUP）によって提供されました。

古典的なバイナリスーパーコンピュータにとって、クォークとグルーオンを絡み合わせる強い相互作用を支配する根本的な物理学である量子色力学（QCD）を正確に計算することは、手に負えない指数関数的なスケーリング問題となります。システムサイズや時間ステップが増加するにつれて、古典的なアーキテクチャは、考えられるすべての量子的な組み合わせを個別に追跡する必要があり、各段階でメモリ要件が倍増します。