Немецкий аэрокосмический центр открыл трехчастичное состояние – основу новой технологии квантовых вычислений
Международная команда ученых обнаружила в высокотемпературном сверхпроводнике магнитное трехчастичное состояние, сила связи частиц которого отличается от всех ранее известных механизмов. Это прорыв в области квантовой физики – сообщает Немецкий аэрокосмический центр (DLR).
Читайте также: Немецкий ученый – лауреат Нобелевской премии по физике
Трехчастичное состояние: основа для новой архитектуры квантовых вычислений
Попросту говоря, для объяснения мира достаточно двух заряженных частиц: они отталкиваются или притягиваются друг к другу. Например, протон и электрон. Молекулы и крупные твердые тела образуются на этой физической основе. Ученые DLR и их коллеги открыли трехчастичное состояние, а если быть точнее: рассчитали его в специальном материале. Исследователи из Немецкого аэрокосмического центра (DLR), Технического университета Дортмунда и Лос-Аламосской национальной лаборатории продемонстрировали устойчивое состояние трех частиц в эксперименте с помощью рентгеновских лучей. В будущем открытая магнитная триада может перерасти в новую технологию квантовых вычислений.
Трехчастичное состояние: строительные блоки компьютера будущего
«Предсказание этих трехчастичных состояний имеет фундаментальное значение, потому что их сила связи коренным образом отличается от ранее известных механизмов. Открытие увеличивает вероятность того, что мы найдем еще более экзотические состояния. Например, могут образовываться целые цепочки магнитных возбуждений», — объясняет доктор Бенедикт Фаусева, руководитель группы DLR Института программных технологий в Кёльне. Затем цепочки можно будет «связать» в кубиты, вычислительные строительные блоки квантовых компьютеров.
Это будет самый стабильный квантовый компьютер
Информация будет храниться в отдельных цепочках («строках»). Тогда арифметические операции будут выполняться в «узлах» строк. Узлы исключительно стабильны в квантовом мире. По этой причине так называемые топологические квантовые компьютеры, основанные на этой основной идее, считаются устойчивыми к внешним воздействиям. Это преимущество перед другими технологиями квантовых вычислений.
Трехчастичное состояние: новое понимание квантовых материалов и сверхпроводимости
Ученые два года работали над расчетом трехчастичных состояний в высокотемпературных сверхпроводниках. Этот класс материалов на основе оксидов меди известен с 1980‑х годов и обладает еще не до конца выясненными свойствами. Текущие результаты исследования были опубликованы в научном журнале Communications Physics.
Трехчастичное состояние чрезвычайно интересно для фундаментальных исследований: если их можно будет обнаружить с помощью рентгеновских лучей, это станет многообещающей экспериментальной возможностью узнать больше о квантовых материалах.
Трехчастичное состояние и высокотемпературные сверхпроводники
Сверхпроводники — это материалы, которые проводят электричество без какого-либо сопротивления. Для этого их нужно очень сильно охладить до «температуры прыжка». Ниже этой температуры в системе преобладают квантово-механические эффекты. Жидкий гелий, например, сверхпроводящий при охлаждении до ‑269 градусов по Цельсию.
Высокотемпературные сверхпроводники были впервые обнаружены в 1986 году Йоханнесом Георгом Беднорцем и Карлом Александром Мюллером. В 1987 году оба физика получили за это Нобелевскую премию. Высокотемпературные сверхпроводники характеризуются гораздо более высокой температурой квантового перехода. Они обладают необычными квантовыми свойствами, которые отличают их от обычных сверхпроводников.
Читайте также:
- Технологии будущего: правительство Германии выделило 2 млрд евро на квантовые компьютеры
- Квантовый скачок в Германии: заработал новый научный суперкомпьютер
- Как квантовые вычисления могут изменить кибербезопасность
Читайте также:
Обсуждение
Самые последние новости
