Физики превратили пару кристаллов времени в искусственный кубит
Физики превратили пару кристаллов времени в искусственный кубит с эффектом обратной связи и исследовали его динамику. Сами кристаллы представляли собой магнонные конденсаты, сформированные в жидком гелии-3, чья населенность и относительная фаза прецессии вели себя так же, как ведут себя параметры двухуровневой системы. В отличие от настоящего кубита, созданная система позволяет измерить все свои свойства за один экспериментальный прогон. Исследование опубликовано в Nature Communications.
Кристаллом времени называют вечно двигающуюся систему, находящуюся при этом в равновесном состоянии. Идеальный временной кристалл невозможен, поскольку состояние покоя всегда обладает меньшей энергией, чем движущееся. А условие возбужденности несовместимо с термодинамическим равновесием.
Следовательно, попытка создания реального временного кристалла должна до некоторого предела нарушить какое-то из вышеуказанных условий. Наиболее распространен подход, в котором периодическое внешнее воздействие нарушает условие равновесия, однако сама система демонстрирует признаки кристалла времени. В отличие от более привычных вынужденных механических колебаний, движение в таком кристалле времени (его еще называют кристаллом дискретного времени или дискретным временным кристаллом) обусловлено его внутренними законами, а внешнее воздействие служит лишь в качестве источника энергии. Это проявляется в том, что частота колебаний в таком кристалле отличается от частоты внешнего возмущения. Дискретные временные кристаллы создают в кольце из атомов, в атомном бозе-конденсате и даже на кубитах квантового процессора.