Квантовый эффект остановил движение частицы
Физики Оксфордского университета воссоздали необычный квантовый эффект, при котором частица реагирует на магнитное поле, не проходя через него
Учёные использовали гибридный квантовый компьютер на ионах в ловушке, сочетающий кубиты (основные единицы квантовой информации) и квантовые осцилляторы (они отображают колебательное движение). Так они смоделировали взаимодействие материи и полей.
В ходе эксперимента воспроизвели эффект Ахаронова — Бома, предсказанный ещё в 1959 году: он показывает, что заряженная частица может менять своё квантовое состояние под влиянием магнитного потока, даже если её путь не проходит через область с магнитным полем. В классическом мире такое невозможно.
Исследователи создали простую петлю — базовый элемент теории решёточных калибровочных полей. Два осциллятора в ней представляли материю в разных точках, а два кубита — поля, связывающие эти точки. Затем кубиты перевели в запутанное квантовое состояние — так в модели появился магнитный поток.
Когда учёные запустили симуляцию без магнитного потока, частица могла свободно перемещаться между точками через квантовое туннелирование (явление, при котором частицы переходят между состояниями вопреки классическим законам физики). Но при введении потока разные пути частицы стали гасить друг друга из-за квантовой интерференции. В итоге движение частицы остановилось.
Эксперимент показывает потенциал гибридных квантовых компьютеров как инструмента для изучения фундаментальных взаимодействий, которые сложно воспроизвести с помощью обычных вычислений. Результаты опубликованы в журнале Nature Physics.
Источник: ScienceDaily
