En ny fase af stof blev bemærket i en kvantecomputer: under et eksperiment rettede fysikere lys mod qubits ved hjælp af et skema inspireret af Fibonacci-sekvensen. Ifølge fysiker Philip Dumitrescu fra Flatiron Institute er dette arbejde en helt ny måde at forstå stoffets faser på.
De qubits, der udgør en kvantecomputer, bliver let viklet ind, og det fører til fejl. En multi-taktisk tilgang er nødvendig for at forbedre pålideligheden af qubits. At sikre symmetri kan være et middel til at beskytte qubits mod dekohærens. Hvis du roterer firkanten 90°, vil den forblive den samme form. Denne symmetri fungerer som et forsvar.
Hvis qubits udsættes for ensartet fordelte laserimpulser, giver dette en symmetri baseret ikke så meget på rum, men på tid. Forfatterne ønskede at vide, om de kunne forstærke denne effekt ved ikke at tilføje en symmetrisk periodicitet, men en asymmetrisk kvasi-periodicitet. Dette ville ifølge deres teori ikke give én tidslig symmetri, men to. Det ene er faktisk gemt inde i det andet.
Idéen var baseret på teamets tidlige arbejde, hvor de kom på ideen om at skabe noget, der kaldes en kvasi-krystal. Det fungerer i tid, men ikke i rummet. Til sammenligning består en krystal af et symmetrisk gitter af atomer, der gentager sig selv i rummet. Men strukturen af atomer på en kvasi-krystal er ikke gentaget, men stadig ordnet.
Holdet udførte deres eksperiment på en kommerciel kvantecomputer udviklet af Quantinuum. De skabte en sekvens af laserimpulser baseret på Fibonacci-tal, hvor hvert segment er summen af de to foregående. Resultatet er en ordnet, men ikke gentagende sekvens, som i en kvasi-krystal. Holdet testede deres arbejde og rettede lasere mod et ytterbium-array af qubits, først i en symmetrisk sekvens og derefter kvasi-periodisk. De målte derefter sammenhængen af de to qubits i hver ende af fælden.
For den periodiske sekvens var qubits stabile i 1,5 sek. For den kvasi-periodiske sekvens forblev de stabile i 55 sek.
Og så opdagede de en hidtil ukendt fase, da de gik over i hvilken kvanteobjekter begynder at opføre sig, som om de var i to forskellige tidsdimensioner.
"Sådan en fase af stof kan bruges til langtidslagring af kvanteinformation. For at gøre dette er vi dog nødt til at forstå, hvordan disse kvante-kvasikrystaller kan kombineres med kvantecomputere. Vi arbejder nu aktivt på at løse dette problem," sagde forfatteren til værket, Philip Dumitrescu.
Du kan hjælpe Ukraine med at kæmpe mod de russiske angribere. Den bedste måde at gøre dette på er at donere midler til Ukraines væbnede styrker gennem Red livet eller via den officielle side NBU.
Abonner på vores sider i Twitter og Facebook.
Læs også: