Квантовый компьютер помог физикам создать ранее неизученную форму материи

Физики из США использовали квантовый компьютер для создания так называемой квантовой спиновой жидкости — особой формы материи, чье существование было предсказано нобелевским лауреатом Филипом Андерсоном в 1973 году. Статья с работой ученых опубликована в журнале Science.

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. Создание квантовых спиновых жидкостей проложит дорогу для разработки "комнатных" сверхпроводников и стабильных ячеек квантовой памяти.

Профессор Гарвардского университета Михаил Лукин и его коллеги сделали большой шаг в сторону решения этих задач — они создали программируемый адиабатический квантовый компьютер, который содержит в себе сразу 256 квантовых битов.

Большое число кубитов в этом компьютере дало им возможность воспроизвести взаимодействие друг с другом частиц 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.

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, ученые изучили ее физические свойства, а также попытались приспособить ее для создания квантовых ячеек памяти, защищенных от большинства внешних помех. Первые предварительные опыты убедили их в том, что это возможно на практике.

Последующие эксперименты с квантовой спиновой жидкостью помогут реализовать эти идеи и позволят физикам разработать кубиты, защищенные от случайных сбоев в их работе. Их создание расширит практическую применимость квантовых компьютеров.

по материалам tass.ru

Источник: vk.com

Комментарии: