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

Во II тысячелетии до нашей эры британское олово попало на Ближний Восток Во II тысячелетии до нашей эры британское олово попало на Ближний Восток

Во II тысячелетии до н. э олово поступало из Британии на Ближний Восток

N+1
Александр, сын Ярослава Александр, сын Ярослава

Почему мы почти ничего не знаем об Александре Невском

Дилетант
Потепление не смогло заменить диатомовые водоросли динофлагеллятами Потепление не смогло заменить диатомовые водоросли динофлагеллятами

Почему динофлагелляты они не стали преобладать над диатомовыми водорослями

N+1
Выгоревшее дело Выгоревшее дело

Когда любимая работа вдруг стала ненавистной

Добрые советы
«Дневник невидимки»: история необычной старшеклассницы с обычными проблемами «Дневник невидимки»: история необычной старшеклассницы с обычными проблемами

Отрывок из «Дневника невидимки» — романа о том, как оставаться собой

Forbes

В российский прокат вышел «Отряд самоубийц: Миссия навылет»

Esquire
От чистого сердца: как живут в индийском штате Сикким От чистого сердца: как живут в индийском штате Сикким

Улицы без мусора, питьевая вода из-под крана, еда органическая

Вокруг света
О пользе плесени: исцеляющий грибок, который перевернул историю медицины О пользе плесени: исцеляющий грибок, который перевернул историю медицины

История создания антибиотиков

Популярная механика
5 новаторских документальных фильмов 5 новаторских документальных фильмов

Какими были ключевые документальные фильмы на заре жанра

Esquire
Может ли робот обрести сознание? И если обретет, то как мы об этом узнаем? Может ли робот обрести сознание? И если обретет, то как мы об этом узнаем?

По сей день ведутся споры о том, как человек сможет опознать разумного робота

Популярная механика
Кинг-Конг: как обезьяна произошла от человека Кинг-Конг: как обезьяна произошла от человека

Рыдая над судьбой Кинг-Конга, Питер Джексон решил, что хочет снимать кино

Популярная механика
«Делами, не словами»: как Эммелин Панкхерст добилась избирательного права для женщин «Делами, не словами»: как Эммелин Панкхерст добилась избирательного права для женщин

Суфражистки под руководством Панкхерст они добились для женщин права голосовать

Forbes
«Любовница Сталина»: о чем люди шептались за спиной ударницы Паши Ангелиной «Любовница Сталина»: о чем люди шептались за спиной ударницы Паши Ангелиной

Имя Прасковьи Ангелиной гремело на весь Союз

Cosmopolitan
Каково это — стрелять из ППШ, маузера, нагана, винтовки Мосина и еще девяти видов огнестрельного оружия Каково это — стрелять из ППШ, маузера, нагана, винтовки Мосина и еще девяти видов огнестрельного оружия

Мы постреляли из всего, что имеет спусковой крючок. Делимся впечатлениями

Maxim
Звезды, которых ты никогда не видела с натуральным цветом волос - а жаль... Звезды, которых ты никогда не видела с натуральным цветом волос - а жаль...

Эти звезды практически никогда не появлялись на публике в натуральном виде

Cosmopolitan
4 правила безопасности в лесу: рекомендации бывалой туристки 4 правила безопасности в лесу: рекомендации бывалой туристки

Что делать, чтобы прогулка за грибами или ягодами не обернулась неприятностями?

Psychologies
Физики впервые увидели процесс Брейта – Уилера Физики впервые увидели процесс Брейта – Уилера

Превращение фотонов в электроны удалось изучить в столкновениях ядер

N+1
7 простых способов «убить» отношения 7 простых способов «убить» отношения

Какие ошибки могут стоить вам отношений?

Psychologies
6 предметов в квартире, которые гораздо грязнее, чем ты думаешь 6 предметов в квартире, которые гораздо грязнее, чем ты думаешь

Большинство даже не задумывается о том, что их тоже надо чистить

Maxim
Жизнь Абрамовичей в искусстве Жизнь Абрамовичей в искусстве

Знаменитые собрания братьев Морозовых отправились в Париж

Tatler
От «Лапочки» до «Супер Майка»: лучшие фильмы про танцы, чтобы посмотреть с девушкой или в одиночку От «Лапочки» до «Супер Майка»: лучшие фильмы про танцы, чтобы посмотреть с девушкой или в одиночку

Подборка самых выдающихся картин про танцоров и танцы

Playboy
Помогать без вреда для репутации: главные риски социального маркетинга Помогать без вреда для репутации: главные риски социального маркетинга

Как бизнесу работать с социальными проектами?

Forbes
«Уси-пуси», «ням-ням» и «мимимишечки»: когда сюсюкать полезно «Уси-пуси», «ням-ням» и «мимимишечки»: когда сюсюкать полезно

Многие родители уверены, что сюсюканье вредит ребенку. Так ли это?

Psychologies
«Никогда не занимайся этим по утрам!» и другие советы из самого древнего руководства по сексу «Никогда не занимайся этим по утрам!» и другие советы из самого древнего руководства по сексу

Эта книга на 500 лет старше хваленой «Камасутры»

Maxim
Россия в огне: почему лесные пожары в 2021 году бьют рекорды? Россия в огне: почему лесные пожары в 2021 году бьют рекорды?

Кто виноват в лесных пожарах в России и что делать

Playboy
Ольга Журавлева: История пряхи, хобби которой стало философией жизни Ольга Журавлева: История пряхи, хобби которой стало философией жизни

Ольга Журавлева живёт во Владимире и возрождает старинное ремесло — прядение

Домашний Очаг
Никаких «Всем на пол!»: чем реальные ограбления отличаются от того, что нам показывают в кино Никаких «Всем на пол!»: чем реальные ограбления отличаются от того, что нам показывают в кино

Теперь у тебя появятся еще поводы кричать: «Не верю!»

Maxim
«Темная сторона» бабочек: бабочки-убийцы и бабочки-хищники «Темная сторона» бабочек: бабочки-убийцы и бабочки-хищники

Бабочки — что скрывается за нежным обликом красивых насекомых

Популярная механика
Мама помогала Мама помогала

Как мотивировать ребенка?

Cosmopolitan
«Купила Богомолова с потрохами»: избранные моменты из скандального интервью Собчак и психолога Степановой «Купила Богомолова с потрохами»: избранные моменты из скандального интервью Собчак и психолога Степановой

Собчак: «Я сама уехала в Москву на свои деньги, которая мне мама дала»

Maxim
Открыть в приложении