Квантовый компьютер помог физикам из США создать ранее неизученную форму материи

Технологии

ТАСС, 2 декабря. Физики из США использовали квантовый компьютер для создания и изучения свойств так называемой квантовой спиновой жидкости, особой формы материи, чье существование было предсказано нобелевским лауреатом Филипом Андерсоном в 1973 году. Об этом в четверг сообщила пресс-служба Гарвардского университета со ссылкой на статью в журнале Science.

"Это особенный момент для науки. Теперь мы можем в буквальном смысле дотронуться до квантовой спиновой жидкости, манипулировать ее состоянием и изучать ее свойства. По своей сути, это неизвестное нам состояние материи, которое никогда в прошлом не наблюдалось", — заявил профессор Гарвардского университета Михаил Лукин, чьи слова приводит пресс-служба вуза.

Квантовая спиновая жидкость представляет собой экзотическую форму материи, чьи магнитные свойства постоянно меняются в результате взаимодействий между ее электронами, которые не прекращаются даже при сверхнизких температурах. По мнению многих физиков, создание и изучение квантовых спиновых жидкостей проложит дорогу для разработки "комнатных" сверхпроводников и стабильных ячеек квантовой памяти.

Профессор Лукин и его коллеги сделали большой шаг в сторону решения этих задач. Как отмечают исследователи, это стало возможным благодаря тому, что в начале этого года Лукин и его коллеги объявили о создании программируемого адиабатического квантового компьютера, который содержит в себе сразу 256 квантовых битов.

Новая форма материи

Большое число кубитов в этом компьютере, как отмечают физики, дало им возможность воспроизвести то, как взаимодействуют друг с другом частицы внутри спиновой жидкости. Для этого ученые поменяли свойства 219 квантовых битов и расположили их в пространстве таким образом, что те начали взаимодействовать друг с другом так же, как это делают электроны в теории Андерсона.

После этого физики начали наблюдать за тем, как менялись свойства кубитов с течением времени, сравнивая результаты этих замеров с предсказаниями теории. Как оказалось, кубиты, выстроенные в шестиугольную решетку, меняли свои магнитные свойства ровно таким образом, как об этом писал Андерсон в 1973 году.

Подтвердив существование квантовой спиновой жидкости, профессор Лукин и его коллеги изучили ее физические свойства, а также попытались приспособить данную форму материи для создания квантовых ячеек памяти, защищенных от большинства внешних помех. Первые предварительные опыты, по словам исследователей, убедили их в том, что это возможно на практике.

Последующие эксперименты с квантовой спиновой жидкостью, как надеются Лукин и его коллеги, помогут реализовать эти идеи и позволят физикам разработать кубиты, защищенные от случайных сбоев в их работе. Их создание резко расширит практическую применимость квантовых компьютеров, подытожили ученые.

Источник: tass.ru

Оцените статью
Экономика и политика на EconomPolit.ru