دانشمندان دانشگاه هاروارد برای اولین بار از یک حالت جدیدی از ماده رونمایی کردند. این حالت جدید که مایعات اسپین کوانتمی نامیده می شود.
کاربردهای بالقوه‌ای برای محاسبات کوانتومی دارد و می‌تواند به سرعت بخشیدن به تغییر الگوی پیشرو از محاسبات کلاسیک کمک کند.
دانشمندان هاروارد یک فرضیه چند ده ساله را اثبات کردند.
در سال 1973، فیلیپ اندرسون، فیزیک دان، وجود حالتی عجیب از ماده به نام مایعات اسپین کوانتومی را فرض کرد . هنگامی که ماده سرد می شود، الکترون های ماده مانند مواد مغناطیسی معمولی تثبیت نمی شوند. درعوض، الکترون‌های مایعات اسپین کوانتومی با یکدیگر درگیر می‌شوند و به‌دلیل ویژگی‌های مکانیک کوانتومی دائماً به اطراف می‌چرخند. در یک بیانیه مطبوعاتی ، دانشمندان هاروارد این را به عنوان ” یکی از درهم‌ترین حالت‌های کوانتومی که تاکنون تصور شده است توصیف کرده اند.
تقریباً 50 سال بعد، تیم هاروارد برای اولین بار یک مایع اسپین کوانتومی را ساخت و از نزدیک مشاهده کرد و فرضیه اندرسون را اثبات کرد. به منظور ایجاد این ماده، آنها از یک شبیه ساز کوانتومی استفاده کردند که از لیزر برای معلق کردن 219 اتم در یک شبکه استفاده می کند. این لیزرها به کاربران اجازه می‌دهد تا اتم‌ها را کنترل کنند، حتی تا چرخش الکترون‌هایشان، و به آنها اجازه می‌دهند تا رفتار ریزمقیاس مواد را بررسی کنند.
خواص ویژه مواد جدید دانشمندان هاروارد می تواند به پیشرفت حوزه محاسبات کوانتومی کمک کند. این تیم یافته های خود را در یک مقاله تحقیقاتی در مجله Science بیان کرده اند . میخائیل لوکین، نویسنده این مطالعه، در بیانیه هاروارد گفت: «این یک لحظه بسیار ویژه در این زمینه است. “شما واقعا می توانید این حالت عجیب و غریب را لمس کنید، و آن را دستکاری کنید تا خواص آن را درک کنید. این حالت جدیدی از ماده است که مردم هرگز قادر به مشاهده آن نبوده اند.”
یک جهش کوانتومی برای محاسبات کوانتومی؟
به طور خاص، تحقیقات تیم هاروارد در مورد مایعات اسپین کوانتومی می تواند منجر به ایجاد کیوبیت های قابل اعتمادتر شود، که معادل محاسبات کوانتومی بیت مورد استفاده در محاسبات کلاسیک هستند. اگرچه کیوبیت‌ها پتانسیل بالایی برای پردازش حجم وسیعی از داده‌ها در کسری از زمان را دارند، اما تثبیت آنها بسیار دشوار است زیرا به تداخل خارجی مانند دما و ارتعاشات حساس هستند.
به گفته نویسنده اصلی این مطالعه، جولیا سمگینی، این تیم “اولین گام‌ها را در مورد نحوه ایجاد این کیوبیت توپولوژیکی نشان داده‌اند، اما [آنها] هنوز باید نشان دهند که چگونه شما می‌توانید واقعاً آن را رمزگذاری کنید و دستکاری کنید.
” محققان هاروارد در تلاش خود برای کمک به توسعه کیوبیت های پایدار، بلوک های سازنده محاسبات کوانتومی، به بررسی مایعات اسپین کوانتومی ادامه می دهند.
نظر شما در مورد این کشف جدید چیست؟
