ИА «Ореанда-Новости» Пресс-служба фонда Саймонсов сообщила, что американские физики при работе с ионным квантовым компьютером обнаружили новую топологическую форму материи. При переходе в неё квантовые объекты начинали себя вести так, как будто находились в двух разных временных измерениях.

Научный сотрудник Института Флэтайрон в Нью-Йорке (США) Филипп Думитреску, на чьи слова ссылается пресс-служба фонда Саймонсов, заявил, что подобную фазу материи можно было бы использовать для длительного хранения информации, однако, пока не до конца понятно, как можно соединить квантовые квазикристаллы с квантовым компьютером. Над решением этой задачи сейчас работают специалисты Института.

Одним из основных постулатов современной физики является так называемая «стрела времени», то есть направление времени одновекторное, из прошлого в будущее. Три года назад учёные из МФТИ смогли внутри квантового компьютера «перемотать» время назад на уровне субчастиц, доказав, что движение назад во времени возможно. В дальнейшем эксперименты внутри квантового компьютера привели к тому, что время внутри квантовых систем двигалось одновременно и назад, и вперёд. Думитреску и его коллеги показали другой пример «неправильного» течения времени, использовав компьютер модели System Model H1, созданный компанией Quantinuum в 2020-м году. Вычислительная машина работала на базе десяти ионов иттербия-171, одновременно взаимодействующих со всеми своими соседями в ходе расчётов.

Изучая поведение кубитов System Model H1, а также взаимодействие ионов между собой и окружающей средой, исследователи пришли к выводу о том, что ионы иттербия в ходе квантовых взаимодействия способны перейти в особое состояние, названное «квантовым квазикристаллом времени». Находясь в этом состоянии, ионы иттербия-171 начинали себя вести так, как если бы находились сразу в двух временных измерениях. Последующие эксперименты установили, что параллельность нахождения в двух временных системах подтвердилась, свойства ионов менялись квазипериодически в течение определённого периода. Подобным образом меняется расположение атомов внутри кристаллов, как природных, так и рукотворных.

Последующие опыты с данным типом квантового компьютера показали, что поведение ионов иттербия, столь необычное вначале, стабилизирует их положение по отношению к внешней среде. Итогом этого процесса стала более эффективная работа кубитов System Model H1, продлившаяся в 3,6 раз дольше, чем в обычном режиме. Данное открытие позволит снизить вероятность множественных помех в работе многокубитных квантовых компьютеров и в результате повысит скорость работы сложных современных вычислительных машин, считают исследователи.

Владимир Мозалевский, ИА «Ореанда-Новости»