السائل الذي يتدفق حول عائق يولّد دوامات وموجات صدمة. وصف سلوكها يعني حل معادلة غير خطية، حيث تعتمد سرعة التدفق على نفسها. تقضي الحواسيب العملاقة التقليدية أيامًا في ذلك، بينما لم تُستخدم الحواسيب الكمومية تقريبًا حتى الآن: لغتها الطبيعية هي العمليات الخطية، بينما السائل «غير خطي» بطبيعته.
وجد مؤلفو الدراسة الجديدة طريقًا ملتويًا. سجّلوا تدفق السائل كمجموعة من معلمات الدائرة الكمومية، ثم سمحوا للحاسوب بضبط هذه المعلمات بنفسه بحيث تتطابق النتيجة مع الفيزياء الحقيقية. هذا النهج هجين: جزء من الحسابات يقوم به حاسوب تقليدي، وجزء آخر حاسوب كمومي. ولأول مرة، تمكنوا على معالج كمومي من تتبع كيفية تغير التدفق عبر الزمن، بما في ذلك أنظمة ذات رقم رينولدز حوالي 100 — وهذا اضطراب ملحوظ بالفعل.
للتعامل مع ضوضاء الأجهزة الكمومية، استخدم الفيزيائيون حيلة: شغّلوا نفس الدائرة بمستويات مختلفة من التداخل ثم استقرأوا النتيجة إلى «الصفر المثالي» للضوضاء. هذا سمح بتنفيذ دوائر كمومية عميقة بمئات العمليات المتشابكة — أكثر مما تتحمله عادةً أجهزة مماثلة. في النهاية، نجحوا في استعادة تطور المجال عبر عدة خطوات زمنية، على الرغم من عيوب المعالج.
النتيجة هي أول عرض تجريبي للديناميكا غير الخطية على حاسوب كمومي. سابقًا، اقتصرت المحاكاة الكمومية على المسائل الخطية مثل اهتزازات الجزيئات. الآن، انفتح الطريق لحساب الاضطراب، وموجات الصدمة، وظواهر أخرى حيث تصطدم الطرق التقليدية بجدران حسابية.
معادلة بورغرز، التي حلها المؤلفون، ظهرت لأول مرة في عام 1939 في عمل حول الاضطراب، ووجدت لاحقًا تطبيقًا في علم الكونيات — فهي تصف كيف تتشكل الفراغات والتجمعات المجرية في الكون.