Создан самый быстрый в мире квантовый симулятор, работающий на атомарном уровне
Группа исследователей в составе Кенйи Омори (Kenji Ohmori), Университет молекулярных наук, Национальные университет естественных наук, Япония, Мэттиаса Веидемюллера (Matthias Weidemuller), университет Гейдельберга, Гуидо Пупильо (Guido Pupillo), университет Страсбурга и Клауди Гене (Claudiu Genes), университет Инсбрука, создали самый стремительный в мире на сегодня квантовый симулятор. Данный симулятор есть совокупностью, при помощи которой возможно создавать моделирование динамики квантово-механического сотрудничества громадного количества частиц. Наряду с этим, время моделирования этих сотрудничеств находится в пределах миллиардных долей секунды.
их поведения взаимодействия и Динамика электронов между собой зависит от множества разных физических, явлений и химических факторов, таких, как сверхпроводимость, химические реакции и магнетизм. «Ансамбль» из множества взаимодействующих частиц ученые именуют «совокупностью с сильной корреляцией» (strongly correlated system). Познание правил функционирования таких совокупностей есть одной из основных задач некоторых из областей современной науки, но в случае если составить математическую модель таковой совокупности и начать ее расчеты на самом из замечательных современных суперкомпьютеров прямо на данный момент, то данный расчет займет пара лет.
А также наряду с этим составленная математическая модель не сможет учесть влияния полностью всех факторов на поведение квантовой совокупности, в случае если количество частиц в ее составе будет быть больше 30. Для изучения подобных систем именно и употребляются квантовые симуляторы, в которых квантовые частицы объединяются с совокупность с сильной корреляцией, свойства которой прекрасно известны и находятся под контролем.
Изменяя свойства данной совокупности возможно моделировать и изучать другую систему, свойства которой до тех пор пока еще малоизвестны ученым. Такая возможность завлекает всех ученых, трудящихся в направлении изучений квантовых совокупностей, и без того именуемые «квантовые симуляторы» уже были созданы учеными некоторых государств, включая США, Китай и Европу.
Упомянутая выше группа исследователей создала квантовый симулятор нового типа, что разрешает изучать динамику совокупности с сильной корреляцией, складывающуюся из 40 атомов за миллиардные доли секунды. Это произошло благодаря применению лазеров, талантливых генерировать маленькие импульсы, длительностью в 100 миллиардных долей секунды (наносекунд). Эти импульсы используются для управления высокоплотным «ансамблем» атомов, охлажденных до температуры близкой к полному нулю.
Также, ученым удалось смоделировать поведение электронов, объединенных в совокупность с сильной корреляцией, искусственно изменяя силы сотрудничества между атомами симулятора.
Ожидается, что новый квантовый симулятор станет одним из главных инструментов для изучений происхождения фундаментальных физических параметров и свойств материи, включая магнетизм, другие явления и сверхпроводимость, природу которых ученые до тех пор пока постигли еще не всецело.