Новости Hardware

Google нашла неожиданное применение квантовому компьютеру — сделала из него темпоральный кристалл

По сообщению Google, квантовый компьютер Sycamore компании впервые показал практическую ценность. Учёные смогли превратить 20-кубитовый Sycamore в первый истинный временной (темпоральный) кристалл. Речь не идёт о путешествии во времени. Квантовая система Google доказала возможность существования физических структур, ранее предсказанных только теоретически — это прорыв в фундаментальной физике, что приведёт к новым и удивительным открытиям.

 Процессорный блок Sycamore. Источник изображения: Google

Процессорный блок Sycamore. Источник изображения: Google

Идея существования временных или темпоральных кристаллов была предложена физиком Фрэнком Вильчеком (Frank Wilczek) в 2012 году. Он предположил, что если известные всем нам кристаллы от алмаза до поваренной соли имеют одну или несколько осей симметрии своей внутренней (кристаллической) структуры, то симметрии могут также существовать во времени и отличаться в каждый момент на временной шкале. В природе такие кристаллы не найдены, а если бы они были, то со временем их свойства менялись бы, правда, делая это с определённой периодичностью (симметрией).

Собственно, только это — симметрия — и роднит привычные кристаллы (с пространственной симметрией) и темпоральные кристаллы (с временной симметрией). Характеристики первых и вторых повторяются с безупречной последовательностью, хотя в первом случае речь идёт о пространстве, а во втором — о времени. Убедительных доказательств существования временных кристаллов до сих пор не было представлено, либо эти результаты остаются предметом спора учёных.

В эксперименте на квантовом компьютере Google прямо или косвенно приняли участие свыше 100 учёных из десятка научных учреждений США. Квантовая система представилась исследователям простым инструментом для превращения группы кубитов в один темпоральный кристалл. Всё, что было нужно, это заставить эту группу кубитов оставаться стабильной какое-то достаточно длительное время и демонстрировать периодическое изменение фазовых состояний — показывать симметрию характеристик во времени. В системе Google Sycamore все эти моменты можно задать и отследить — идеальный, если задуматься, полигон, хотя к квантовым вычислениям это пока не относится.

В ходе эксперимента учёные показали временную симметрию для цепочек из 8, 12 и 16 кубитов. Временная периодичность свойств кубитов сохранялась во всех случаях, что даёт повод говорить о первой физической реализации истинного дискретного временного кристалла. Можно ожидать, что временные кристаллы покажут путь к стабильности квантовых вычислений, в ходе которых физические кубиты будут без ошибок существовать сколь угодно долго.

Также теория временных кристаллов подкидывает загадку в виде нарушения второго закона термодинамики, когда система (кристалл) в возбуждённом состоянии не возвращается в стабильное состояние с наименьшей для среды энергией атомов (приходит в тепловое равновесие), а остаётся стабильной и строго упорядоченной на высокоэнергетическом уровне. Вопросов много, ответов пока нет, но перспективы вдохновляют.

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме
window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Руководство Twitter считает, что компания может быть продана Илону Маску на прежних условиях 28 мин.
Китайский Linux-дистрибутив Ubuntu Kylin 20.04 портировали на платформу RISC-V 8 ч.
Глава Bloober Team хихикнул, комментируя слухи о связи студии с ремейком Silent Hill 2 8 ч.
Анонсирован шутер Arma Reforger, который станет основой для Arma 4 8 ч.
Суд обязал Oracle выплатить HPE $3 млрд в связи с отказом от поддержки Itanium 9 ч.
Анонс даты выхода психологического хоррора Fobia — St. Dinfna Hotel сопроводили демонстрацией пяти минут геймплея 9 ч.
Мошенники стали наживаться на уходе Apple из России — предлагают пополнить Apple ID и не только 9 ч.
Приключенческий симулятор выживания Among the Trolls погрузит игроков в мир финского фольклора 10 ч.
Во второй половине мая Game Pass пополнится Sniper Elite 5, Vampire Survivors, Hardspace: Shipbreaker и не только 10 ч.
Авторы Mutant Year Zero анонсировали Miasma Chronicles — тактическое приключение в декорациях постапокалиптической Америки 11 ч.
Представлен OnePlus Ace Racing Edition: доступная альтернатива OnePlus Ace с Dimensity 8100 Max, экраном 120 Гц и батареей 5000 мА·ч 2 ч.
Sony выпустит 17 июня сменные панели для PS5 в трёх новых цветах 2 ч.
X5 Group развернёт собственное облако Salt на инфраструктуре Selectel 5 ч.
Новая статья: Не рутовать. Как отключить рекламу в смартфонах Xiaomi на MIUI 13 простейшими методами 6 ч.
AMD заявила, что Radeon RX 6000 дают лучшую производительность на доллар, чем видеокарты NVIDIA 6 ч.
Британская компания не может запустить ракету Skylark L с сентября 2021 года из-за бюрократии в Исландии 9 ч.
Phanteks представила водоблоки для видеокарт MSI GeForce RTX 3090 Ti Suprim (X) и RTX 3090 Ti Gaming (X) Trio 9 ч.
Китайская YMTC начала рассылать образцы 192-слойных чипов флеш-памяти 3D NAND 12 ч.
Google открыла кампус Bay View, работающий на возобновляемых источниках энергии 13 ч.
ASUS представила игровые ноутбуки ROG Strix Scar 17 SE и ROG Flow X16 на базе Alder Lake-HX и Ryzen 6000 13 ч.