I ricercatori sono riusciti a creare una nuova dimensione

I fisici sono riusciti a creare una fase completamente nuova della materia. Quest’ultimo sembra avere due dimensioni temporali.

I ricercatori hanno inserito le loro scoperte Articolo pubblicato il 20 luglio sulla rivista Nature. Alla base dell’esperimento, l’obiettivo dei fisici era quello di creare una nuova fase della materia. In altre parole, una nuova forma in cui può esistere la materia, che va oltre le forme standard di solido, liquido, gas e plasma.

Creare una fase della materia con una dimensione temporale aggiuntiva non era teorico e scoprire un metodo che consentisse una migliore conservazione dei dati quantitativi era all’ordine del giorno. Tuttavia.

Aggiornamento su Qubit

Gli scienziati hanno inizialmente deciso di costruire una nuova fase nel processore quantistico H1 di Quantinuum. Questo è costituito da 10 ioni di itterbio, che sono posti in una camera a vuoto e controllati con precisione da un laser in un dispositivo chiamato “trappola ionica”. In altre parole, la fase della materia rilevata è il risultato di un impulso laser simile a Fibonacci, inviato agli atomi all’interno di un computer quantistico. Per capire, torniamo su alcuni punti.

Per costituire la base di tutti i calcoli, i computer consumer utilizzano i qubit, quindi i computer quantistici, d’altra parte, scelgono i qubit. Possono essere collegati tra loro da entanglement quantistico. Questo è il processo che Albert Einstein chiama “strana azione a distanza”. L’interlacciamento di due o più bit tra loro consente di correlare le loro proprietà. Pertanto, qualsiasi cambiamento in una particella si traduce in un cambiamento nell’altra, anche se sono separate da grandi distanze. Quindi i computer quantistici hanno la capacità di eseguire più calcoli contemporaneamente e hanno un’enorme potenza di elaborazione rispetto alle macchine classiche. Per saperne di più, abbiamo già approfondito l’argomento in Diverso Articoli.

Comprendere il fenomeno della decoerenza

Uno dei principali svantaggi di questi qubit risiede nel fatto che non possono essere completamente isolati dall’ambiente al di fuori di un computer quantistico. Quindi sono costretti a interagire con quest’ultimo, il che si traduce nella loro perdita delle proprietà quantistiche, spiega scienze della vita.com.

Nella fisica quantistica, una particella può trovarsi in una sovrapposizione di stati. Ma se mettiamo queste particelle sovrapposte in un ambiente che non è vuoto, inizieranno a interagire con tutti gli elementi che le circondano. Ciò porterà a un fenomeno quantistico che cancellerà gradualmente la sua sovrapposizione. Questo effetto è chiamato decoerenza, che rende non rilevabile la sovrapposizione quantistica della particella, perdendo così le sue proprietà quantistiche originali. Più la particella entra in contatto con altri elementi, più veloce sarà la decoerenza. Ecco perché è possibile studiare i fenomeni quantistici solo in laboratorio. Poiché la tecnologia in questi luoghi può rallentare la decoerenza, gli errori che si insinuano nei conti sono meno frequenti. Vedremo che la nuova fase della sostanza presentata dagli scienziati ha proprietà simili.

Una nuova dimensione per contrastare la decoerenza

Per aggirare questi effetti di decoerenza, i fisici si sono rivolti a un insieme speciale di fasi chiamate “fasi topologiche”. Un qubit “topologico” è in grado di codificare le informazioni in una forma composta da più parti anziché da una singola parte. Pertanto, la probabilità che questa fase perda le sue informazioni è molto inferiore. “In questo lavoro, dimostriamo una topologia dinamica emergente protetta dalla simmetria in una rete quasi periodica di dieci qubit ultrafini 171Yb+ in un processore quantistico H1 intrappolato con ioni Quantinuum”.Gli studiosi scrivono. Traduzione.

La simmetria fisica è il concetto che le leggi della fisica sono le stesse per un oggetto in qualsiasi momento o spazio. La creazione di una nuova fase topologica all’interno di un computer quantistico dipende dalla rottura di questa simmetria in questa nuova fase. La simmetria non si romperà nello spazio, come accade quando l’acqua cambia da liquido a gassoso, ma nel tempo. Inserimento di un’ulteriore dimensione temporale teorica “Un modo completamente diverso di pensare alle fasi della materia”L’autore principale, Philip Domitrescu, ricercatore presso il Center for Computational Quantum Physics presso il Flatiron Institute di New York, spiega in un comunicato stampa.

Il laser come bacchetta magica

Gli scienziati hanno ottenuto questo risultato facendo pulsare un laser di Fibonacci sugli atomi all’interno di un computer quantistico. Questo ha creato una fase della materia completamente nuova e strana, che si comporta come se avesse due dimensioni temporali.

Questa nuova fase della materia consente agli scienziati di archiviare le informazioni in un modo più resistente agli errori. Questo apre la strada ai computer quantistici in grado di conservare i dati per lungo tempo senza distorsioni. “Il nostro lavoro apre la strada all’implementazione di comandi topologici dinamici più complessi, che consentirebbero un’elaborazione resistente agli errori delle informazioni quantistiche”conclude l’articolo.

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