Ученые сообщили о создании истинного дискретного временного кристалла

N+1Наука

Квантовый процессор превратили во временной кристалл с упорядоченными собственными состояниями

Марат Хамадеев

QuAIL, 2021

Исследователи из Google и нескольких американских университетов сообщили о создании истинного дискретного временного кристалла с упорядоченными собственными состояниями. Такое состояние было получено на кубитах квантового процессора Sycamore от Google. Ученые продемонстрировали, что созданный ими временной кристалл удовлетворяет целому ряду критериев, которые позволяют считать его истинным временным кристаллом. Препринт статьи опубликован на arXiv.org.

Временной кристалл — это гипотетическая система, чьи характеристики периодически изменяются во времени даже в том случае, если она находится в основном энергетическом состоянии. Такое название было дано с оглядкой на привычные кристаллы, в которых периодичность имеет место в одном или нескольких пространственных направлениях, а сами кристаллы образуются тогда, когда температура среды понижается. Впрочем, практически сразу после возникновения идея временных кристаллов была раскритикована физиками. Дело в том, что в условиях термодинамического равновесия система, находящаяся в основном состоянии, не может совершать какие-либо колебания. В возбужденном же состоянии ее эволюция не может быть строго периодической во времени, как того требует концепция кристаллов времени, из-за стремления системы к переходу в основное состояние.

Тем не менее, ученые нашли способ, как обойти эту проблему. Оказалось, что можно обеспечить стабильность системы в возбужденном состоянии, если запретить ей релаксировать в основное состояние с помощью, так называемой, многочастичной локализации. Это эффект, родственный локализации Андерсона, который удерживает систему частиц в небольшой области пространства (реального или фазового) за счет квантовой интерференции их волновых функций в разупорядоченной среде. Расчеты теоретиков показали, что, прикладывая к локализованной системе внешнее периодическое воздействие, можно вызвать в ней колебания, которые будут продолжаться сколь угодно долго. Такая концепция получила название дискретного временного кристалла.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Дети и шимпанзе отказались от вознаграждения ради видео с социальными взаимодействиями Дети и шимпанзе отказались от вознаграждения ради видео с социальными взаимодействиями

Дети и взрослые шимпанзе проявляют особый интерес к социальным взаимодействиям

N+1
Палеопатологи разобрались в эффективности разных технологий трепанации черепов в Древней Греции Палеопатологи разобрались в эффективности разных технологий трепанации черепов в Древней Греции

Технологии трепанации черепов в Древней Греции

N+1
Когда медицина перестает быть бумажной: как Москва лечит людей и спасает деревья Когда медицина перестает быть бумажной: как Москва лечит людей и спасает деревья

Как электронная медицина спасает сотни деревьев?

Правила жизни
Обидеть художника: 7 тайн «Страшного суда» Микеланджело Обидеть художника: 7 тайн «Страшного суда» Микеланджело

На фреске Микеланджело «Страшный суд» возмездие настигает не только грешников

Вокруг света
Развод и утрата: как справиться с последствиями Развод и утрата: как справиться с последствиями

Как утрата влияет на наше психологическое состояние?

VOICE
Хирурги против: какие операции просят пациенты и почему профи им отказывают Хирурги против: какие операции просят пациенты и почему профи им отказывают

Операции, которые хороший хирург точно откажется делать

Cosmopolitan
В НИУ ВШЭ создали интерактивную карту истории рок-музыки в Екатеринбурге В НИУ ВШЭ создали интерактивную карту истории рок-музыки в Екатеринбурге

Карта истории рок-музыки в Екатеринбурге

Популярная механика
Дикие дворники. Самые странные конструкции стеклоочистителей Дикие дворники. Самые странные конструкции стеклоочистителей

Есть такая профессия — стекла очищать

Maxim
Как выглядят жены звезд сериала «Мосгаз»: Смолякова, Чурсина, Ветрова и других Как выглядят жены звезд сериала «Мосгаз»: Смолякова, Чурсина, Ветрова и других

С кем связали судьбы звезды сериала «Мосгаз»

Cosmopolitan
Почти Сайгон: приведет ли падение Кабула к кризису в американской политике Почти Сайгон: приведет ли падение Кабула к кризису в американской политике

Параллели падения Сайгона в 1975-м и Кабула в 2021 году многочисленны

Forbes
Фредерика де Грааф Фредерика де Грааф

Фредерика де Грааф в выступлениях обращается к темам смерти и страдания

Esquire
Неизбежное зло: могут ли быть научные опыты без привлечения животных Неизбежное зло: могут ли быть научные опыты без привлечения животных

Отрывок из книги Ингрид Ньюкирк «В мире с животными»

Forbes
Сольная партия Сольная партия

Почему все больше женщин выбирают жизнь без мужчины

Лиза
Маша Малвинская. Гуляем с собакой: бизнес, который даёт не только деньги, но и много тепла Маша Малвинская. Гуляем с собакой: бизнес, который даёт не только деньги, но и много тепла

Собака спасла Марию от одиночества — и вдохновила на проект по поиску выгульщика

Домашний Очаг
JAC T6. Теневой игрок JAC T6. Теневой игрок

JAC T6 произвёл на удивление хорошее впечатление

4x4 Club
«Это для йогов»: 7 заблуждений о медитации, в которые верят 90% людей «Это для йогов»: 7 заблуждений о медитации, в которые верят 90% людей

Мифы о медитации, в которых стоит разобратьсч

Cosmopolitan
Древние жители Тывы научились плавить железо более 1600 лет назад Древние жители Тывы научились плавить железо более 1600 лет назад

Археологи исследовали поселение Катылыг-5 кокэльской культуры

N+1
Анализ 137 геномов раскрыл происхождение современных жителей Ближнего Востока Анализ 137 геномов раскрыл происхождение современных жителей Ближнего Востока

Генетические отличия между популяциями Леванта и Аравии возникли в эпоху неолита

N+1
Признайтесь, вы тоже их обожаете: молодежные комедии, которые всегда радуют Признайтесь, вы тоже их обожаете: молодежные комедии, которые всегда радуют

Самые интересные, смешные, необычные, наивные и милые молодёжные комедии

Cosmopolitan
Лиана Варавская. Пейзаж с медведем: Увидеть Камчатку и стать инспектором заповедника Лиана Варавская. Пейзаж с медведем: Увидеть Камчатку и стать инспектором заповедника

Любовь к медведям привела Лиану Варавскую в самое красивое место на планете

Домашний Очаг
В зоне риска: 9 самых неожиданных профессиональных заболеваний В зоне риска: 9 самых неожиданных профессиональных заболеваний

Представляем девять наиболее рискованных профессий

Вокруг света
Обойдемся без зависимости: как не подсесть на сосудосуживающие при насморке Обойдемся без зависимости: как не подсесть на сосудосуживающие при насморке

Почему возникает зависимость от сосудосуживающих капель

Cosmopolitan
Человек с неприятным лицом Человек с неприятным лицом

Как жил и творил свои масштабные злодеяния Жак Фоккар

4x4 Club
Топ-5 книг для летнего чтения Топ-5 книг для летнего чтения

Все, что нужно, чтобы расширить кругозор и получить эстетическое наслаждение

Maxim
Разделать под орех: секреты приготовления идеального сациви Разделать под орех: секреты приготовления идеального сациви

Какое праздничное застолье без сациви?

Вокруг света
«Ни единого пенни»: Квентин Тарантино дал в детстве клятву никогда не давать матери денег «Ни единого пенни»: Квентин Тарантино дал в детстве клятву никогда не давать матери денег

Американский режиссер пообещал никогда не помогать матери финансово

Forbes
Агрегация атомов гелия в нанокапли усилила надпороговую ионизацию Агрегация атомов гелия в нанокапли усилила надпороговую ионизацию

Физики изучили процесс надпороговой ионизации

N+1
Mitsubishi Outlander. Пчела за шторкой багажника Mitsubishi Outlander. Пчела за шторкой багажника

Тест-драйв обновлённого Mitsubishi Outlander

4x4 Club
Фильмы с настоящей французской драмой Фильмы с настоящей французской драмой

Французские драмы: от историй любви до кровавых преступлений

GQ
Страх пропустить жизнь – что такое синдром FoMO? Страх пропустить жизнь – что такое синдром FoMO?

Почему люди боятся упустить важные моменты и как с этим связаны соцсети

Playboy
Открыть в приложении