Учените са на прага на революционно откритие в областта на квантовите изчисления. То обещава да предефинира възможностите на съвременната наука и технологии. В продължение на много години изследователите от целия свят се опитват да намерят проблем, в който квантовите компютри да демонстрират своето неоспоримо превъзходство над класическите си аналози. Изглежда, че подобна задача най-накрая е намерена.

Пътят към откритието започва през 1994 г., когато Питър Шор разработва алгоритъм за факторизиране на големи числа на квантов компютър. По този начин той повдига въпроса за сигурността на целия интернет. Но въпреки потенциала си алгоритъмът на Шор беше ограничен до тесен кръг от приложения и се сблъска с възможността подобни резултати да бъдат постигнати и с класически компютри.

Група физици от Калифорнийския технологичен институт направиха пробив, който би могъл драматично да промени ситуацията. Изследователите са се фокусирали върху изучаването на енергията на квантовите системи и са открили проблем, който квантовите машини могат да решат лесно. Но той е твърде труден за конвенционалните компютри. Откритието има огромно значение за химията и материалознанието, където използването на квантовите системи е от ключово значение.

Изследването се отнася до свойствата на квантовите системи в различни енергийни състояния. Най-голям интерес представлява най-слабо възбуденото състояние (основното състояние). В продължение на над 100 години учените се опитват да намерят ефективен начин за изчисляване на основното състояние на дадена система. Но така и не успяха.

Новият подход на учените се фокусира върху определянето на локалното минимално енергийно ниво на системата. Именно това се оказа задачата, която може да бъде решена с помощта на квантови компютри. При това с много по-голяма ефективност, отколкото с помощта на класически компютри. Откритието не само демонстрира потенциалното предимство на квантовите компютри, но и открива нови пътища за изследвания в областта на физическите науки.

Резултатите на екипа са значителен напредък в теорията на квантовите алгоритми и предизвикват вълна от възторг сред учените. IBM подчерта, че този резултат е „значителен напредък в теорията на квантовите алгоритми“, като подчерта значението му за химията и материалознанието.