เว็บสล็อต , สล็อตแตกง่าย ผลึกเวลาบนคอมพิวเตอร์ควอนตัมถึงขนาดบันทึก

เว็บสล็อต , สล็อตแตกง่าย รูปถ่ายของ Quantum System One ของ IBM ถูกระงับจากแพลตฟอร์มและอาบแสงสลัวแพลตฟอร์มทดลอง: คริสตัลเวลาที่ศึกษาในงานวิจัยนี้ใช้สายโซ่ 57 คิวบิตในระบบควอนตัมระบบหนึ่งของไอบีเอ็ม ซึ่งอิงตามอุปกรณ์ IBM Quantum System One ที่แสดงไว้ที่นี่ นักวิจัยในออสเตรเลียได้สร้างผลึกเวลาที่ใหญ่ที่สุดจนถึงปัจจุบัน โดยใช้ 57 qubits บนคอมพิวเตอร์ควอนตัมของ IBM 

ที่เข้าถึงได้แบบเปิดเผย เพื่อสร้างเฟสที่แปลกใหม่

ด้วยคุณสมบัติที่ทำซ้ำเมื่อเวลาผ่านไปมากกว่าในอวกาศ ผลลัพธ์ที่ได้เน้นย้ำถึงประโยชน์ของคอมพิวเตอร์ควอนตัมในการจำลองระบบควอนตัมที่ซับซ้อน และเป็นก้าวที่สำคัญในการสร้างระบบผลึกเวลาขนาดใหญ่ขึ้น

แนวคิดในการใช้คอมพิวเตอร์ควอนตัมในการศึกษาเอฟเฟกต์ควอนตัมเริ่มมีความโดดเด่นในปี 2525 เมื่อนักฟิสิกส์ Richard Feynman ตั้งสมมติฐานว่า “ในการจำลองระบบควอนตัม คุณจะต้องสร้างคอมพิวเตอร์ควอนตัม” ในงานล่าสุด นักฟิสิกส์Stephan Rachelและ Philipp Frey แห่งมหาวิทยาลัยเมลเบิร์นได้ใช้หลักการนี้กับระบบควอนตัมประเภทหนึ่งที่น่าสนใจซึ่งเรียกว่าคริสตัลเวลาแบบไม่ต่อเนื่อง (DTC) ตามปกติ ผลึกของวัสดุจะแสดงคาบที่มีมิติคงที่ในโครงสร้าง DTC จะทำซ้ำคุณสมบัติของมันตามเวลา ด้วยวัฏจักรที่มีการคูณจำนวนเต็มของคาบของแรงที่ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลง

โดยหลักการแล้ว DTC สามารถทำได้ตลอดไป

โดยไม่ถูกทำลายโดยผลกระทบจากความร้อน ซึ่งในตอนแรกอาจดูเหมือนละเมิดกฎข้อที่สองของอุณหพลศาสตร์ อย่างไรก็ตาม ต่างจากระบบปกติ DTCs จะไม่ทำให้เกิดความร้อนเนื่องจากปรากฏการณ์ที่เรียกว่า many-body localization (MBL) พวกมันไม่ดูดซับพลังงาน การบรรลุ MBL จำเป็นต้องมีความผิดปกติและการมีปฏิสัมพันธ์ระหว่างวัตถุควอนตัมหลายตัว เช่น รัฐควอนตัมที่ต่างกันจะแลกเปลี่ยนพลังงานและไม่ถึงจุดสมดุล

ในการจำแนกเป็น DTC ระบบจะต้องมีหลายส่วนอย่างแท้จริง และเวลาเชื่อมโยงกัน (นั่นคือเวลาที่สถานะควอนตัมเปราะบางยังคงมีอยู่โดยไม่ถูกทำลายจากการมีปฏิสัมพันธ์กับสิ่งแวดล้อม) จะต้องนานเพียงพอที่การเปลี่ยนแปลงเป็นระยะ ไม่ผิดกับการเปลี่ยนแปลงระบบในระยะสั้น สุดท้ายต้องสามารถเตรียมระบบในสถานะเริ่มต้นตามอำเภอใจและแสดงให้เห็นว่าทั้งหมดนั้นส่งผลให้เกิดพฤติกรรม DTC ที่คล้ายคลึงกัน

ก้าวสำคัญผลงานของทีมเมลเบิร์น ซึ่งอธิบายไว้ในScience Advances สร้าง ขึ้นจากรายงานก่อนหน้านี้ของ DTC ที่ใช้โปรเซสเซอร์ควอนตัมโดยอิงจากการหมุนของนิวเคลียร์ 9 ครั้งในเพชรและ 20 คิวบิตที่ มีตัวนำยิ่งยวด เช่นเดียวกับในการทดลองครั้งก่อนนี้ ทีมงานได้เปลี่ยนคอมพิวเตอร์ควอนตัมให้เป็นแพลตฟอร์มทดลอง ซึ่งเป็นเครื่องจำลองควอนตัม ซึ่งสามารถตอบสนองความต้องการทั้งหมดของ DTC ได้

DTC ครั้งนี้ประกอบด้วยสายโซ่ของ 57 ควอนตัม

บิตหรือคิวบิต การเปลี่ยนแปลงเป็นระยะ ๆ เกิดจากการสุ่ม (ไม่เป็นระเบียบ) ของ qubits ทั่วทั้งห่วงโซ่โดยมีการพลิกกลับที่ไม่สมบูรณ์เป็นตัวเริ่มต้นและแรงผลักดันในขณะที่ข้อต่อระหว่าง qubits ในห่วงโซ่สร้างปฏิสัมพันธ์หลายตัวที่จำเป็น นักวิจัยพบว่าระบบนี้มีคุณสมบัติตรงตามข้อกำหนดของ DTC มากกว่า 50 รอบ โดยมีระยะเวลาจำกัดโดยอัตราข้อผิดพลาดของคอมพิวเตอร์ควอนตัมเป็นหลัก ที่สำคัญ ทีมงานได้สร้าง DTC จากพารามิเตอร์เริ่มต้นที่หลากหลาย ซึ่งเป็นไปได้ด้วย qubits ที่เกี่ยวข้องจำนวนมาก เมื่อนักวิจัยเปลี่ยนพารามิเตอร์ไปเป็นค่าที่ไม่คาดว่าจะมี DTC ระบบควอนตัมก็ยุบลงอย่างรวดเร็ว ทำให้สามารถแยกแยะ DTC กับที่ไม่ใช่ DTC ได้ในจำนวนช่วงที่เข้าถึงได้ในการทดลอง

ยังคงดังก้องกังวาน

จากคำกล่าวของ Rachel ข้อจำกัดหลักในการวิจัยของพวกเขาคือเสียงจากการทดลอง เช่นเดียวกับคอมพิวเตอร์ควอนตัมทุกวันนี้ เครื่อง IBM ที่พวกเขาใช้เป็นอุปกรณ์ควอนตัมสเกลระดับกลาง (NISQ) ที่มีเสียงดัง ซึ่งไม่มีรูปแบบการลดข้อผิดพลาดที่จะช่วยแยกผลกระทบของสัญญาณรบกวนออกจากกระบวนการระบายความร้อนภายในของระบบ อย่างไรก็ตาม ราเชลกล่าวว่าเป็นเรื่องที่น่าตื่นเต้นที่จะให้อุปกรณ์ควอนตัมต้นแบบดังกล่าวพร้อมใช้อย่างเปิดเผย ความจริงที่ว่างานนี้ทำโดยทีมนักวิจัยเพียงสองคนคือเขาเสริมว่าหลักฐานของความแข็งแกร่งของแพลตฟอร์ม IBM

คอมพิวเตอร์ควอนตัมแสดงให้เห็นว่าผลึกเวลาเป็นเฟสของสสาร

ทิม ทามิเนานักวิจัยที่ QuTech ในเนเธอร์แลนด์ซึ่งไม่ได้มีส่วนร่วมในการศึกษานี้ เรียกงานของทีมเมลเบิร์นว่า “มีส่วนสำคัญต่อภาคสนาม” ในมุมมองของเขา การทดลอง “ทำเครื่องหมายในช่องทั้งหมดสำหรับการสร้าง DTC” และผลลัพธ์ “สอดคล้องกับพฤติกรรม DTC” อย่างไรก็ตาม ในขณะที่ qubits ที่เกี่ยวข้องจำนวนมากนั้น เขากล่าวว่า “น่าประทับใจอย่างยิ่ง” เป็นที่น่าสังเกตว่าอายุการใช้งานของ DTC นั้นถูกจำกัดด้วยการถอดรหัส มากกว่าที่ขนาดของระบบ “แม้แต่ระบบขนาดเล็กที่มี ~10 qubits การตอบสนองของ DTC ก็ถูกคาดการณ์ในทางทฤษฎีว่าจะอยู่ได้นานกว่าล้านช่วงเวลาก่อนที่จะมองเห็นเอฟเฟกต์ขนาดจำกัด” เขากล่าวกับPhysics World “ดังนั้น ความท้าทายที่สำคัญยังคงอยู่ในการปรับปรุงคุณภาพ qubit ต่อไป”

ห้องปฏิบัติการดาวเคราะห์ในชีวิตจริง

เนื่องจากไม่มีดาวเคราะห์นอกระบบที่ได้รับการยืนยันรอบๆ Alpha Centauri A หรือ B Debra Fischerจากมหาวิทยาลัยเยล สหรัฐอเมริกา จึงระมัดระวังเกี่ยวกับผลลัพธ์ใหม่ซึ่งปรากฏในThe Astrophysical Journal ฟิสเชอร์ซึ่งไม่ได้มีส่วนร่วมในการศึกษานี้กล่าวว่า “การสังเกตการณ์ชั้นนำตามทฤษฎีไม่เคยได้ผลดีในด้านดาวเคราะห์นอกระบบ “นี่อาจเป็นเส้นทางวิวัฒนาการทางหนึ่งสำหรับดาวเคราะห์สมมุติที่ยังไม่ถูกตรวจพบด้วยซ้ำ” เว็บสล็อต , สล็อตแตกง่าย