Një ekip ndërkombëtar shkencëtarësh ka bërë një zbulim të jashtëzakonshëm duke përdorur çipin kuantik Willow prej 58 kubitësh të Google, i cili më parë kishte sugjeruar mundësinë e ekzistencës së multiversit. Shkencëtarët kanë vëzhguar për herë të parë një fazë ekzotike të materies në një procesor kuantik, duke hapur një epokë të re ku kompjuterët kuantikë shërbejnë si laboratorë për eksplorimin e materies jashtë ekuilibrit.
Ekipi kërkimor, i përbërë nga Universiteti Teknik i Mynihut (TUM) në Gjermani, Universiteti i Princetonit në New Jersey dhe Google Quantum AI, realizoi një gjendje topologjikisht të renditur Floquet. Kjo është një gjendje kuantike jo-ekuilibër e materies në një sistem të drejtuar nga një Hamiltonian periodik kohor – një sistem fizik ku rregullat ndryshojnë me kohën, por përsëriten në cikle të parashikueshme. Sipas TUM, ky është një hap i madh përpara në studimin e materies kuantike.
Një fazë e re e materies
Fazat e materies janë gjendjet themelore që mund të marrë materia, si lëng, i ngurtë ose gaz. Megjithatë, disa faza shfaqen vetëm kur sistemi shtyhet jashtë ekuilibrit. Në këtë eksperimënt, kompjuterët kuantikë treguan aftësinë unike për të zbuluar dhe studiuar këto gjendje të pazakonta.
Sistemet Floquet, të drejtuara në mënyrë ritmike kohore, mund të krijojnë forma të reja rendi që nuk ekzistojnë në ekuilibër. Duke përdorur çipin Willow, shkencëtarët imazhuan sjelljen e kësaj faze të re dhe zhvilluan një algoritëm interferometrik për të hetuar strukturën e saj topologjike. Ky proces u mundësoi të vërtetonin ‘transmutacionin’ dinamik të grimcave ekzotike, të parashikuara teorikisht për gjendjet kuantike ekzotike.
Kubitet si laborator për materien kuantike
Çipi Willow ka tërhequr vëmendje më parë për fuqinë e tij llogaritëse marramendëse dhe për debatet mbi mundësinë e multiversit. Koncepti i multiversit, i propozuar nga Hugh Everett në 1957, sugjeron se universi ynë është vetëm një nga shumë universet që ekzistojnë paralelisht, duke përfshirë gjithçka – hapësirën, kohën, materien dhe energjinë.
Vit pas viti, Willow ka kryer llogaritje që do të merrnin miliarda vite për superkompjuterët më të shpejtë të sotëm, duke sugjeruar realitetin e mundshëm të universeve paralele. Gjetjet e reja shndërrojnë kompjuterët kuantikë në laboratorë eksperimentalë për të eksploruar materien kuantike jashtë ekuilibrit, me ndikim të madh në kuptimin e fizikës dhe zhvillimin e teknologjive kuantike.
Melissa Will, studente doktorature në TUM dhe autore e parë e studimit, theksoi: “Fazat jo-ekuilibër shumë të ngatërruara janë të vështira për t’u simuluar me kompjuterë klasikë. Rezultatet tona tregojnë se procesorët kuantikë nuk janë vetëm pajisje llogaritëse – ato janë platforma eksperimentale për zbulimin dhe hetimin e gjendjeve krejtësisht të reja të materies.”
Ky zbulim shënon një kapitull të ri në përdorimin e kompjuterëve kuantikë për të eksploruar botën e paeksploruar të materies dhe sjell shpresa për aplikime të ardhshme në shkencë dhe teknologji.
