बफ़ेलो विश्वविद्यालय की एक टीम ने साधारण लैपटॉप पर जटिल क्वांटम सिमुलेशन चलाने का एक तरीका विकसित किया है। उन्होंने क्वांटम सिस्टम मॉडलिंग के लिए “ट्रंकेटेड विग्नर एप्रोक्सिमेशन” (TWA) को प्लग-एंड-प्ले शॉर्टकट में परिष्कृत किया।
यह ट्रिक एक उपयोगकर्ता-अनुकूल रूपांतरण तालिका है जो घने क्वांटम समीकरणों को हल करने योग्य सूत्रों में बदल देती है, जिससे कंप्यूटिंग मांगों में नाटकीय रूप से कटौती होती है। मूल विधि के विपरीत, नया संस्करण “खुली” प्रणालियों के लिए भी काम करता है जो अपने परिवेश के साथ बातचीत करते हैं।
सरलीकृत क्वांटम गणना पेपर के अनुसार, ट्रंकेटेड विग्नर 1970 के दशक का एक अर्धशास्त्रीय शॉर्टकट है। यह क्वांटम और शास्त्रीय भौतिकी को मिलाकर यह अनुमान लगाता है कि कितने-कण सिस्टम कैसे व्यवहार करते हैं।
अध्ययन के सह-लेखक जमीर मैरिनो की टीम ने इसे ओपन क्वांटम सिस्टम (पर्यावरण के साथ बातचीत करने वाले) तक विस्तारित किया। फिर उन्होंने भारी गणित को एक सरल टेम्पलेट में बदल दिया। शोधकर्ताओं की रिपोर्ट है, “मैरिनो की टीम ने घने, लगभग अभेद्य गणित के पन्नों को एक सीधी रूपांतरण तालिका में बदल दिया, जो क्वांटम समस्या को हल करने योग्य समीकरणों में बदल देती है।”
भौतिक विज्ञानी अब सिस्टम मापदंडों को इस टेम्पलेट में प्लग कर सकते हैं और घंटों में उपयोगी परिणाम प्राप्त कर सकते हैं। निहितार्थ और प्रभाव यह सुपर कंप्यूटरों को सबसे कठिन समस्याओं पर ध्यान केंद्रित करने की अनुमति देता है। उदाहरण के लिए, टीम का कहना है कि यह “अधिक गूढ़ क्वांटम कार्यों के लिए उच्च-प्रदर्शन कंप्यूटिंग संसाधनों को मुक्त करता है”।
मैरिनो कहते हैं, ”जो कुछ जटिल प्रतीत होता है वह वास्तव में उतना जटिल नहीं है,” इससे समूहों को केवल विशुद्ध रूप से क्वांटम समस्याओं से निपटने की अनुमति मिलती है। अध्ययन के सह-लेखक चेल्पानोवा ने विधि की आसानी पर जोर दिया: “भौतिक विज्ञानी अनिवार्य रूप से इस विधि को एक दिन में सीख सकते हैं, और लगभग तीसरे दिन तक, वे हमारे सामने मौजूद कुछ सबसे जटिल समस्याओं को हल कर रहे हैं”। सिमुलेशन का लोकतंत्रीकरण करके, अधिक शोधकर्ता भारी कंप्यूटिंग बजट के बिना जटिल घटनाओं का पता लगा सकते हैं।