Fase material eksotis telah direalisasikan dalam prosesor kuantum.
Bahannya dapat dalam berbagai bentuk, atau fase, seperti air cair atau es padat. Fase -fase ini biasanya dipahami dalam kondisi keseimbangan, di mana semuanya tetap stabil dari waktu ke waktu. Namun, alam juga memungkinkan lebih banyak kemungkinan aneh: fase yang hanya muncul ketika suatu sistem didorong keluar dari keseimbangan. Sebuah studi baru yang diterbitkan di Alami Menunjukkan bahwa komputer kuantum menyediakan alat baru yang kuat untuk menyelidiki materi yang tidak biasa ini.
Berbeda dengan fase yang biasa, fase kuantum non-ekuilibrium ditentukan oleh bagaimana mereka berubah dan berkembang dari waktu ke waktu, jenis perilaku yang tidak dapat dijelaskan oleh termodinamika dari keseimbangan standar. Contoh yang sangat menarik muncul dalam sistem floquet (sistem kuantum yang didorong dalam siklus reguler, diulang). Mengemudi periodik ini dapat menghasilkan jenis urutan yang sama sekali baru yang tidak dalam kondisi keseimbangan, mengungkapkan fenomena jauh melampaui fase bahan konvensional yang diizinkan.
Menggunakan 58 Superkonduktor Prosesor Quantum Qubit, tim dari Munich Technical University (TUM), Universitas PrincetonDan Google Quantum AI menyadari kondisi floquet yang dipesan secara topologis, sebuah fase yang telah diusulkan secara teoritis tetapi belum pernah diamati sebelumnya. Mereka secara langsung mencitrakan pergerakan karakteristik yang diarahkan di tepi dan mengembangkan algoritma interferometrik baru untuk menyelidiki sifat topologi yang mendasari sistem. Ini memungkinkan mereka untuk menyaksikan “transmutasi” dinamis dari partikel -partikel eksotis -karakteristik yang secara teoritis diprediksi untuk keadaan kuantum eksotis ini.
Komputer kuantum sebagai laboratorium
“Fase non-foster yang sangat terjerat sangat sulit untuk disimulasikan dengan komputer klasik,” kata penulis pertama Melissa Will, seorang mahasiswa PhD di Departemen Fisika Sekolah Ilmu Pengetahuan Alam Tum. “Hasil kami menunjukkan bahwa prosesor kuantum bukan hanya perangkat komputasi – mereka adalah platform eksperimental yang kuat untuk menemukan dan menyelidiki keadaan materi yang sama sekali baru.”
Pekerjaan ini membuka pintu ke era baru simulasi kuantum, di mana komputer kuantum menjadi laboratorium untuk mempelajari lanskap luas dan sebagian besar tidak dieksplorasi dari bahan kuantum yang tidak seimbang. Wawasan yang diperoleh dari penelitian ini dapat memiliki implikasi yang luas, dari memahami fisika fundamental hingga merancang teknologi kuantum generasi berikutnya.
Referensi: “Topologi Topologi Non-Kesetimbangan dalam Prosesor Kuantum” oleh M. Willi, Ta Cochran, E. Rosenberg, B. Jobst, NM Eassa, P. Roushan, M. Knap, A. Gammon-Smonith dan F. Pollmann, 10 September 2025, Alami.
Dua: 10.1038/S41586-025-09456-3
Jangan pernah melewatkan terobosan: Bergabunglah dengan Buletin ScitechDaily.
NewsRoom.id
