Новое моделирование кристалла времени показало его неожиданную устойчивость

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com

Исследователи из IBM Quantum и Международного физического центра в Доностии (DIPC, Испания) опубликовали в журнале Nature Communications результаты моделирования дискретного кристалла времени (Discrete Time Crystal, DTC), выполненного на квантовом процессоре. Моделирование показало, что такая система значительно стабильнее, чем следовало из предыдущих теоретических расчётов.

Дискретный кристалл времени — это неравновесное состояние материи, при котором система, подвергаясь периодическому внешнему воздействию с одной частотой, откликается колебаниями с другой, кратной частотой, при этом не рассеивая энергию. В отличие от обычных кристаллов, в которых атомы образуют повторяющуюся структуру в пространстве, временной кристалл демонстрирует периодичность во времени.

Предыдущие исследования DTC опирались на упрощенные одномерные модели Изинга, в которых система подвергалась однократному изменению энергетического уровня. Команда IBM Quantum и DIPC перешла к двумерной модели Гейзенберга с более сложной решеткой и добавила периодическую подачу внешней энергии, что ближе к реальным термодинамическим процессам. Для вычислений использовались тензорные сети — математический аппарат, позволяющий обрабатывать большие массивы данных с высокой точностью.

Автор: piranka//Getty Images Источник: www.popularmechanics.com

Кубиты квантового процессора подчинялись той же физической динамике, что и теоретический кристалл времени, поэтому эксперимент представлял собой не математическую аппроксимацию, а физическую реализацию модели. При тестировании как эргодической, так и локализованной конфигурации системы добавление энергетических импульсов повышало устойчивость DTC. Кроме того, в модели Гейзенберга был обнаружен эффект «квантового пятна» — признак частичной когерентности частиц, которые двигались по совпадающим траекториям вместо ожидаемого хаотичного движения.

Авторы отметили, что гейзенберговские взаимодействия возникают в одномолекулярных магнитах, металлических цепочках и системах на основе квантовых точек, что делает полученные результаты применимыми и за пределами сверхпроводящих платформ.

Источник: Popular Mechanics

Автор не входит в состав редакции iXBT.com (подробнее »)

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Уборка космоса отменяется: почему «орбитальные мусоровозы» не спасут нас от космического мусора

С декабря 2024 по май 2025 года спутники группировки Starlink выполнили 144 404 маневра уклонения от потенциальных столкновений. Согласно отчетам компании SpaceX для Федеральной комиссии по связи...

Земля сама себя подставила: почему сильнейшую за 20 лет магнитную бурю на 90% создало не Солнце

В середине мая 2024 года на Земле произошла крупнейшая за два десятилетия геомагнитная буря. Серия мощных выбросов плазмы из солнечной короны достигла нашей планеты 10 мая и вызвала...

В детстве вы осознавали мир глубже, чем сегодня: ученые выяснили, куда уходит острота восприятия

В возрасте 5 или 6 лет любое событие окружающего мира вызывает у человека сильный отклик и воспринимается во всех подробностях. Ребенок, который еще не знаком с законами физики и метеорологии,...

Остров Буве: можно пересечь океан и так и не сойти на берег

Экспедицию готовили два года. Двадцать участников, судно с вертолётами, оборудование и бюджет около 750 тысяч долларов. В начале 2018 года команда добралась морем до острова Буве. Оставалось...

На Гавайи завезли непальских фазанов, и они спровоцировали распространение инвазивной банановой маракуйи

В 1962 году на гавайском ранчо Пуу Вааваа выпустили 67 непальских фазанов. Вид планировали разводить в качестве новой дичи для охоты. Однако спустя десятилетия Служба национальных парков США...

Обзор игровой мышки VXE Dragonfly X3 Pro

VXE Dragonfly X3 Pro — беспроводная игровая мышь, в которой производитель сделал акцент на небольшом весе, точности позиционирования и гибкости настроек. Модель получила симметричный...