O nouă fază a materiei a fost observată într-un computer cuantic: în timpul unui experiment, fizicienii au direcționat lumina către qubiți folosind o schemă inspirată din secvența Fibonacci. Potrivit fizicianului Philip Dumitrescu de la Institutul Flatiron, această lucrare este un mod complet nou de înțelegere a fazelor materiei.
Qubiții care alcătuiesc un computer cuantic sunt ușor de încurcat, iar acest lucru duce la erori. Este necesară o abordare multi-tactică pentru a îmbunătăți fiabilitatea qubiților. Asigurarea simetriei poate fi un mijloc de a proteja qubiții de decoerență. Dacă rotiți pătratul cu 90°, acesta va rămâne aceeași formă. Această simetrie funcționează ca o apărare.
Dacă qubiții sunt expuși la impulsuri laser distribuite uniform, aceasta oferă o simetrie bazată nu atât pe spațiu, cât pe timp. Autorii au vrut să știe dacă ar putea spori acest efect adăugând nu o periodicitate simetrică, ci o cvasi-periodicitate asimetrică. Aceasta, conform teoriei lor, ar oferi nu o simetrie temporală, ci două. Unul este de fapt ascuns în interiorul celuilalt.
Ideea s-a bazat pe munca timpurie a echipei, în care au venit cu ideea de a crea ceva numit cvasi-cristal. Funcționează în timp, dar nu și în spațiu. Pentru comparație, un cristal este format dintr-o rețea simetrică de atomi care se repetă în spațiu. Dar structura atomilor pe un cvasi-cristal nu se repetă, ci totuși ordonată.
Echipa și-a efectuat experimentul pe un computer cuantic comercial dezvoltat de Quantinuum. Ei au creat o secvență de impulsuri laser bazate pe numerele Fibonacci, în care fiecare segment este suma celor două anterioare. Rezultatul este o secvență ordonată, dar care nu se repetă, ca într-un cvasi-cristal. Echipa și-a testat munca și a direcționat lasere către o serie de qubiți de itterbiu, mai întâi într-o secvență simetrică și apoi cvasi-periodic. Apoi au măsurat coerența celor doi qubiți la fiecare capăt al capcanei.
Pentru secvența periodică, qubiții au fost stabili timp de 1,5 secunde. Pentru secvența cvasi-periodică, acestea au rămas stabile timp de 55 de secunde.
Și așa au descoperit o fază necunoscută anterior, la trecerea în care obiectele cuantice încep să se comporte ca și cum ar fi în două dimensiuni de timp diferite.
„O astfel de fază a materiei poate fi folosită pentru stocarea pe termen lung a informațiilor cuantice. Pentru a face acest lucru, totuși, trebuie să înțelegem cum aceste cvasicristale cuantice pot fi combinate cu mașini de calcul cuantic. Acum lucrăm activ la rezolvarea acestei probleme”, a spus autorul lucrării, Philip Dumitrescu.
Poți ajuta Ucraina să lupte împotriva invadatorilor ruși. Cel mai bun mod de a face acest lucru este să donați fonduri Forțelor Armate ale Ucrainei prin intermediul Salveaza viata sau prin pagina oficiala NBU.
Abonați-vă la paginile noastre în Twitter că Facebook.
Citeste si:
Lasă un comentariu