Невидимые миры рядом: мы открыли новый мир физики
Неравновесные квантовые фазы отличаются от привычных состояний вещества тем, что их определяют динамические характеристики и эволюция во времени, которые не укладываются в рамки классической равновесной термодинамики.
Фото: Generated by AI (DALL·E 3 by OpenAI) is licensed under Free for commercial use (OpenAI License)
Квантовое свечение NV-центра в алмазе
В частности, системы Флоке — это квантовые структуры, подвергающиеся регулярным временным воздействиям, — могут генерировать уникальные формы упорядоченности, недоступные в стабильных условиях, и раскрывать феномены, которые ранее считались недостижимыми для стандартных фаз.
В ходе эксперимента, проведенного специалистами из Мюнхенского технического университета, Принстонского университета и Google Quantum AI с использованием квантового процессора на 58 сверхпроводящих кубитах, было впервые реализовано топологически организованное состояние Флоке, ранее известное только по теоретическим прогнозам.
Ученые визуализировали специфические направленные перемещения на границах системы и внедрили инновационный интерферометрический подход для анализа фундаментальных топологических аспектов. Это позволило зафиксировать процесс динамического преобразования экзотических частиц, что соответствовало предварительным расчетам.
Как указала Мелисса Уилл, аспирантка физического факультета Школы естественных наук Технического университета Мюнхена и ведущий автор работы, квантовые процессоры выступают не только как инструменты вычислений, но и как передовые экспериментальные среды для исследования ранее неизвестных состояний материи.
Данная разработка прокладывает путь к новым возможностям в квантовом моделировании, проливая свет на неизученные области неравновесной квантовой физики. В перспективе такие открытия могут повлиять на базовые принципы науки и стимулировать прогресс в создании будущих квантовых устройств.
Уточнения
Мюнхенский технический университет основанный в 1868 году, находится в городе Мюнхене и является единственным техническим университетом Баварии и одним из самых больших высших учебных заведений в Германии.