Физики нашли «магические» свойства квантовых систем при экспериментах БАК

Возможно, будущее квантовых технологий стало немного ближе: ученые на Большом адронном коллайдере (БАК) обнаружили уникальное свойство квантовых систем, которое они называют «магией». Это открытие может сыграть важную роль в создании более мощных квантовых компьютеров.

По словам физиков, при столкновениях частиц на БАК происходит нечто удивительное: ускоритель не только помогает проверять теории о бесконечно малых частицах, но и создает «магические» квантовые состояния, которые чрезвычайно сложно моделировать с помощью классических компьютеров. В данном контексте «магия» означает степень сложности, с которой обычные машины могут описать квантовые состояния. Когда задачи становятся особенно сложными, классическая техника оказывается бессильной.

Особое внимание ученые уделили истинным кваркам — одними из самых тяжелых частиц во Вселенной. Эти кварки играют ключевую роль в составе протонов и нейтронов в ядре атома. В процессе экспериментов на БАК выяснилось, что эти кварки часто проявляют «магическое» поведение, что делает их потенциально полезными для квантовых вычислений.

Исследователи сосредоточились на изучении того, как скорость и направление движения истинных кварков влияют на их «магические» свойства. Оказалось, что эти частицы могут быть идеальными кандидатами для разработки квантовых компьютеров, использующих свойства квантовой механики для обработки информации. Квантовые компьютеры способны работать с квантовыми битами (кьюбитами), которые могут одновременно принимать значения 0 и 1, что значительно ускоряет вычисления по сравнению с классическими системами.

Физики также подчеркнули, что для создания эффективных квантовых вычислительных систем необходимы контролируемые квантовые состояния, и открытие «магических» свойств истинных кварков может стать ключом к достижению этой цели. Однако исследователи признают, что предстоит еще много работы, чтобы понять, является ли это свойство «магии» неизбежной частью экспериментов на БАК или же оно — природное явление.

Это открытие обещает повлиять не только на развитие физики элементарных частиц, но и может ускорить разработку квантовых технологий, которые в будущем смогут перевернуть наше представление о вычислениях и обработке данных.

Автор: Анастасия Никифорова

Источник