.){kind=link}
პირველად, მეცნიერებმა ლაბორატორიაში აღმოაჩინეს მატერიის დიდი ხნის ნაწინასწარმეტყველები, მაგრამ აქამდე არნახული მდგომარეობა. ლაზერის გასროლით რუბიდიუმის ატომების ულტრაცივ ქსელში, მეცნიერებმა აიძულეს ატომები კვანტური გაურკვევლობის ბინძურ სუპში, რომელიც ცნობილია როგორც კვანტური ტრიალის სიმკვრივე (თხევადი).
კვანტური სპინის სიმკვრივის არსებობის ჰიპოთეზა - მატერიის იშვიათი მდგომარეობა, რომელშიც შორ მანძილზე მაგნიტური წესრიგი არ იქმნება ნულოვან ტემპერატურაზე - შემოთავაზებული იქნა ჯერ კიდევ 1973 წელს. მაგრამ მხოლოდ ახლახანს მეცნიერებმა პირველად დააფიქსირეს კვანტური სპინის სითხე ლაბორატორიულ პირობებში.
„თხევადი“ ნაწილი მიეკუთვნება ელექტრონებს, რომლებიც მუდმივად იცვლებიან და ირხევიან მაგნიტური მასალის შიგნით დაბალ ტემპერატურაზე. ჩვეულებრივი მაგნიტებისაგან განსხვავებით, ამ შემთხვევაში ელექტრონები არ სტაბილიზდება და არ წყდება გაციებისას მყარი სხეულის სტრუქტურირებულ გისოსებში. ახლა, როდესაც ეს მდგომარეობა დაფიქსირდა, იმედი გვაქვს, რომ აღმოჩენა დააჩქარებს მძლავრი კვანტური კომპიუტერების განვითარებას.
„ეს არის განსაკუთრებული მომენტი ამ სფეროში“, ამბობს კვანტური ფიზიკოსი მიხაილო ლუკინი მასაჩუსეტსის ჰარვარდის უნივერსიტეტიდან. ”თქვენ შეგიძლიათ რეალურად შეეხოთ ამ ეგზოტიკურ მდგომარეობას, მანიპულირება მოახდინოთ მისი თვისებების გასაგებად... ეს არის მატერიის ახალი მდგომარეობა, რომლის დაკვირვებაც ადამიანებს აქამდე არასდროს შესძლეს.”
ჩვეულებრივი მაგნიტები შეიცავს ელექტრონებს, რომელთა სპინი ორიენტირებულია იმავე მიმართულებით ზემოთ ან ქვემოთ, რაც ქმნის მაგნიტიზმს. კვანტურ სპინის სითხეებში მესამე ელექტრონი შემოდის, ასე რომ, სანამ ორი საპირისპირო სპინი ერთმანეთს სტაბილიზებს, მესამე ელექტრონის სპინი არღვევს წონასწორობას. ეს ქმნის "მოწესრიგებულ" მაგნიტს, სადაც ყველა ტრიალი ვერ სტაბილიზდება იმავე მიმართულებით.
საკუთარი მოუწესრიგებელი გისოსების შესაქმნელად, გუნდმა გამოიყენა 2017 წელს აშენებული პროგრამირებადი კვანტური სიმულატორი. სიმულატორი იყენებს კვანტურ კომპიუტერულ პროგრამას ლაზერებით ატომების თვითნებურ ფორმებში შესანახად - როგორიცაა კვადრატები, სამკუთხედები ან თაფლი - და შეიძლება გამოყენებულ იქნას სხვადასხვა კვანტური ურთიერთქმედებებისა და პროცესების შესაქმნელად. სიმულატორი იყენებს მჭიდროდ ფოკუსირებულ ლაზერულ სხივებს ატომების ინდივიდუალურად მოსაწყობად, ხოლო რუბიდიუმის ატომების სამკუთხა შაბლონის ბადეში განლაგებით, მკვლევარებმა შეძლეს შექმნან არასტაბილური მაგნიტი კვანტური ჩახლართულობის თვისებებით - სადაც ცვლილებები ერთ ატომში ემთხვევა. მეორე ჩახლართული ატომით.
ატომებს შორის კავშირი მიუთითებდა, რომ მართლაც შეიქმნა კვანტური სპინის სიმკვრივე.
„შეგიძლიათ ატომები იქამდე მიიყვანოთ, რამდენადაც გსურთ, შეგიძლიათ შეცვალოთ ლაზერის სიხშირე, თქვენ ნამდვილად შეგიძლიათ შეცვალოთ ბუნების პარამეტრები ისე, რომ არ შეგეძლოთ იმ მასალაში, სადაც ეს საგნები ადრე იყო შესწავლილი“, - ამბობს კვანტური. ფიზიკოსი სუბირ საჩდევი ჰარვარდის უნივერსიტეტიდან. "აქ შეგიძლიათ შეხედოთ თითოეულ ატომს და ნახოთ რას აკეთებს ის."
კვანტური კომპიუტერები აგებულია კვანტურ ბიტებზე ან კუბიტებზე და იმედია, რომ კვანტური სპინის სითხეები დაეხმარება ტოპოლოგიური კუბიტების განვითარებას, რომლებიც უკეთესად არიან დაცული გარე ხმაურისა და ჩარევისგან.
ასევე წაიკითხეთ: