7
Группа ученых в составе Кенйи Омори (Kenji Ohmori), Институт молекулярных наук, Национальные институт естественных наук, Япония, Мэттиаса Веидемюллера (Matthias Weidemuller), университет Гейдельберга, Гуидо Пупильо (Guido Pupillo), университет Страсбурга и Клауди Гене (Claudiu Genes), университет Инсбрука, создали самый быстрый в мире на сегодняшний день квантовый симулятор. Этот симулятор является системой, при помощи которой можно производить моделирование динамики квантово-механического взаимодействия большого количества частиц.
При этом, время моделирования этих взаимодействий находится в пределах миллиардных долей секунды.
Динамика поведения электронов и их взаимодействия друг с другом зависит от множества различных физических, химических факторов и явлений, таких, как сверхпроводимость, магнетизм и химические реакции.
“Ансамбль” из множества взаимодействующих частиц ученые называют “системой с сильной корреляцией” (strongly correlated system).
Понимание принципов функционирования таких систем является одной из главных задач некоторых из областей современной науки, но если составить математическую модель такой системы и начать ее расчеты на самом из мощных современных суперкомпьютеров прямо сейчас, то этот расчет займет несколько лет.
И даже при этом составленная математическая модель не сможет учесть влияния абсолютно всех факторов на поведение квантовой системы, если количество частиц в ее составе будет превышать 30.
Для изучения подобных систем как раз и используются квантовые симуляторы, в которых квантовые частицы объединяются с систему с сильной корреляцией, свойства которой хорошо известны и находятся под контролем.
Изменяя свойства этой системы можно моделировать и изучать другую систему, свойства которой пока еще неизвестны ученым.
Такая возможность привлекает всех ученых, работающих в направлении исследований квантовых систем, и так называемые “квантовые симуляторы” уже были созданы учеными некоторых стран, включая США, Европу и Китай.
Вышеупомянутая группа ученых разработала квантовый симулятор нового типа, который позволяет изучать динамику системы с сильной корреляцией, состоящую из 40 атомов за миллиардные доли секунды.
Это стало возможным благодаря использованию лазеров, способных генерировать короткие импульсы, длительностью в 100 миллиардных долей секунды (наносекунд).
Эти импульсы применяются для управления высокоплотным “ансамблем” атомов, охлажденных до температуры близкой к абсолютному нулю.
Кроме этого, ученым удалось смоделировать поведение электронов, объединенных в систему с сильной корреляцией, искусственно изменяя силы взаимодействия между атомами симулятора.
Ожидается, что новый квантовый симулятор станет одним из основных инструментов для исследований происхождения основных физических свойств и параметров материи, включая магнетизм, сверхпроводимость и другие явления, природу которых ученые пока постигли еще не полностью. Взято с dailytechinfo.org
© 2004-2020, «Fotochki.com». Все права защищены.
При копировании материалов прямая открытая для поисковых систем гиперссылка на fotochki.com обязательна.
