В квантовом компьютере IBM создали двумерный кристалл времени

Физики реализовали двумерный кристалл времени на квантовом устройстве IBM, показав новые возможности таких систем для фундаментальных исследований.
Автор: Алексей Новиков , Редактор Фото: Generated by DALL·E
В мире

Физики сообщили о создании двумерного кристалла времени внутри квантового компьютера на базе сверхпроводниковой платформы IBM. Эксперимент подтвердил, что квантовые вычислительные устройства могут применяться не только для решения задач, но и для изучения фундаментальных свойств материи.

В отличие от обычных кристаллов, где атомы образуют регулярную структуру в пространстве, кристаллы времени характеризуются повторяемостью состояний во времени. Такая система проходит через одни и те же квантовые конфигурации с заданной периодичностью, формируя устойчивый временной ритм, который может сохраняться длительное время.

Ранее подобные структуры уже удавалось получать в лабораторных условиях, однако они оставались сравнительно простыми и, как правило, одномерными. В новом эксперименте исследователи использовали 144 сверхпроводниковых кубита, соединённых в двумерную структуру, напоминающую пчелиные соты. Каждый кубит рассматривался как квантовый спин с настраиваемыми взаимодействиями с соседними элементами.

Ключевым фактором стало периодическое изменение взаимодействий между кубитами. Это позволило сформировать устойчивый временной узор и изучить поведение системы при более сложной конфигурации связей. В ходе эксперимента физики зафиксировали несколько режимов работы, включая хаотическое поведение, неупорядоченное состояние и устойчивое повторение во времени.

Как отмечает портал «boda», полученные результаты демонстрируют, что современные квантовые компьютеры уже способны моделировать сложные квантовые явления, которые трудно воспроизвести с помощью классических вычислительных методов, и открывают новые перспективы для исследований в области квантовой физики.