Pirmasis Anyonen pastebėjimas: kvantinio skaičiavimo revoliucija!

Pirmasis Anyonen pastebėjimas: kvantinio skaičiavimo revoliucija!

2025 m. balandžio 2 d. tarptautinė tyrėjų grupė, kurioje dalyvavo prof. dr. André Eckardt iš Berlyno TU, padarė svarbų mokslinį atradimą. Jie pasiekė pirmąjį tiesioginį eksperimentinį „bet kokios mainų statistikos vienmatėje kvantinėje sistemoje“ stebėjimą. Šis atradimas gali turėti toli siekiančių pasekmių būsimų kvantinių kompiuterių kūrimui, nes jis suteikia gilesnių įžvalgų apie bet kokių savybių.

Stebėjimai buvo atlikti naudojant pažangų kvantinių dujų mikroskopą, kuris aptinka itin šaltus rubidžio atomus ir analizuoja juos tam tikra tvarka. Šis metodas leidžia tiksliai stebėti kvantinius mechaninius efektus. Šio tyrimo rezultatai buvo paskelbti žinomame mokslo žurnaleMokslaspaskelbtas, o tai pabrėžia tyrimų svarbą.

Kas yra kas nors?

Fizikoje yra du pagrindiniai dalelių tipai: bozonai ir fermionai. Bozonai gali būti toje pačioje erdvėje tuo pačiu metu be jokių apribojimų, tuo tarpu fermionai būtinai turi egzistuoti skirtingose ​​kvantinėse būsenose dėl Pauli principo. Tai lemia skirtingą elgesį keičiantis šiomis dalelėmis. Bozonams bangos funkcija išlieka nepakitusi, o fermionams ji keičiasi neigiamu ženklu.

Anyonų atradimas rodo, kad yra trečioji dalelių klasė, kurios nėra dvejetainės ir gali egzistuoti beveik dvimatėse struktūrose. Jų mainų statistika apibūdinama sudėtingu ryšiu: Kai keičiamasi dviem anyonais, bangos funkcija keičiasi pagal fazę, esančią tarp bozonų ir fermionų banginių funkcijų. Šis naujas dalelių apdorojimo tipas gali būti naudingas apdorojant kvantinę informaciją, nes jis gali būti gedimams atsparus skaičiavimas.

Aktualumas kvantiniams kompiuteriams

Vis labiau pripažįstama bet kokių svarba kvantinių kompiuterių kūrimui. Topologiniai kvantiniai kompiuteriai, naudojantys bet kokius, gali pasiūlyti didelių pranašumų. Jie žada didesnį atsparumą klaidoms ir palengvina kubitų sąveiką. Šios savybės gali būti labai svarbios ateityje plėtojant kvantinės skaičiavimo technologijas. Nepaisant pastarųjų dešimtmečių sėkmės, daugiausia dėmesio skiriant BMR kvantiniams kompiuteriams nuo 1938 m. ir fotoniniams kvantiniams kompiuteriams nuo 1960 m., eksperimentinis darbas su bet kuo prasidėjo tik devintajame dešimtmetyje.

Apibendrinant galima pasakyti, kad šis atradimas ne tik atveria naują tyrimų sritį, bet ir gali pakeisti mūsų mąstymą apie kvantinius kompiuterius ir su jais. The international research team has taken a decisive step towards a future in which anyons may play a central role in quantum information processing.

Išsamios informacijos apie pagrindinius bet kokius mokslus ir jų taikymą kvantiniame skaičiavime rasite paaiškinimuose Kvantinės kompiuterijos Stackexchange nurodyta tuo metu TU Berlynas apibendrina dabartinius tyrimų rezultatus.