Kuantum bilgisayarların geliştirilmesinde klasik simülasyonlar vazgeçilmez bir rol oynuyor. Araştırmacılar, kuantum algoritmaları tasarlarken, gürültü karakterizasyonu yaparken ve kuantum donanımlarını kıyaslarken bu simülasyonlara güveniyor. Ancak mevcut simulatörler, kuantum durumlarını temsil eden hermityen matrislerin simetrik yapısından tam anlamıyla faydalanmıyor.
Yeni geliştirilen Orkan simülasyon kütüphanesi bu soruna çözüm getiriyor. Geleneksel yaklaşımlar, n-kubitlik Hilbert uzayında yoğunluk matrisini vektörleştirerek tüm 2^2n elemanı saklamak zorunda kalıyor. Bu durum hem büyük bellek gereksinimi hem de uzun işlem süresi anlamına geliyor.
Orkan'ın getirdiği yenilik, hermityen matrislerin simetrik özelliğini tile (döşeme) seviyesinde kullanması. Sistem, sadece matrislerin alt üçgen kısmını saklayarak, aynı simülasyon sonuçlarını elde ediyor. Bu yaklaşım sayesinde hem bellek ayak izi hem de duvar saati süresi kabaca yarı yarıya azalıyor.
Kütüphanenin en önemli avantajlarından biri, herhangi bir hermityen operatörü aynı şekilde işleyebilmesi. Schrödinger veya Heisenberg resminden hangisinin kullanıldığına dair herhangi bir kısıtlama bulunmuyor. Bu esneklik, araştırmacıların çeşitli kuantum işlem türlerinde aynı performans artışından faydalanabilmesini sağlıyor.