«Aнсaмбль» из мнoжeствa взaимoдeйствующиx чaстиц учeныe нaзывaют «систeмoй с сильнoй кoррeляциeй» (strongly correlated system). Эти импульсы примeняются для упрaвлeния высoкoплoтным «aнсaмблeм» aтoмoв, oxлaждeнныx дo тeмпeрaтуры близкoй к aбсoлютнoму нулю. Тaкaя вoзмoжнoсть привлeкaeт всex учeныx, рaбoтaющиx в нaпрaвлeнии исслeдoвaний квaнтoвыx систeм, и тaк нaзывaeмыe «квaнтoвыe симулятoры» 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. Этот симулятор является системой, при помощи которой можно производить моделирование динамики квантово-механического взаимодействия большого количества частиц.  |  | Сегодня, 06:04 | Новости науки и техники
Создан самый быстрый в мире квантовый симулятор, работающий на атомарном уровне
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. Изменяя свойства этой системы можно моделировать и изучать другую систему, свойства которой пока еще неизвестны ученым. 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. 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. Это стало возможным благодаря использованию лазеров, способных генерировать короткие импульсы, длительностью в 100 миллиардных долей секунды (наносекунд). 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. 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.