洛斯阿拉莫斯國家實驗室的科學家們開發了一種新的量子計算算法，該算法可以使人們對量子到經典的躍遷有更清晰的了解，這可以幫助在量子和經典世界的前沿對系統建模，例如生物蛋白質，并且可以解決有關量子力學如何應用于大型物體。

洛斯阿拉莫斯國家實驗室的凝聚態物質和復雜系統物理學小組的帕特里克·科爾斯說：“當您向量子系統中添加越來越多的粒子時，就會發生量子向經典的轉變，從而使奇怪的量子效應消失了對于這些系統，使用經典計算機來研究量子到經典的躍遷基本上是不可能的，我們可以使用我們的算法和包含數百個量子位的量子計算機來研究它。根據該領域的當前進展，預計將在未來幾年內實現。”

眾所周知，很難回答有關量子到經典躍遷的問題。對于多于幾個原子的系統，問題很快變得棘手。方程的數量隨著每個添加的原子呈指數增長。例如，蛋白質由一長串分子組成，這些分子可能會變成重要的生物成分或疾病來源，這取決于它們如何折疊。盡管蛋白質可以是相對較大的分子，但是它們足夠小，以至于量子到經典的躍遷以及可以處理它的算法在試圖理解和預測蛋白質如何折疊時變得很重要。

為了研究量子計算機上從量子到經典躍遷的各個方面，研究人員首先需要一種方法來表征量子系統與經典系統的接近程度。量子物體既具有粒子又具有波的特征。在某些情況下，它們像臺球一樣相互作用，而在其他情況下，它們彼此干擾的方式幾乎與海洋上的波浪合并成更大的波浪或互相抵消一樣。波狀干涉是量子效應。幸運的是，在沒有干擾的情況下，可以使用直觀的經典概率而不是更具挑戰性的量子力學方法來描述量子系統。

LANL小組的算法確定了量子系統與經典系統的接近程度。結果是他們可以用來尋找量子系統經典性的工具，并最終了解了量子系統在我們日常生活中如何顯得經典。

這項工作最初由ASC BML基金資助，隨后由能源部的高能物理QuantISED計劃資助，部分由Los Alamos國家實驗室指導的研究與開發計劃資助。有關完整的資助文檔，請參見論文的“致謝”部分。請注意，沒有使用來自不同來源的政府資金來資助相同的研究。DOE HEP QuantISED計劃的主要資金和研究工作由首席研究員安德魯·索恩博格(Andrew Sornborger)，信息科學，CCS-3，LANL指導