Výzkumníkům z MIT se podařilo replikovat elektromagnetická pole v 16qubitových supravodivých procesorech a studovat tak chování materiálů.
Kvantové počítače se stávají základním nástrojem pro pochopení materiálů budoucnosti. Tým z MIT právě vyvinul revoluční techniku, která umožňuje generovat syntetická elektromagnetická pole v supravodivých kvantových procesorech. Tato inovace by mohla změnit vývoj elektroniky, jak ji známe dnes.
Vědcům z MIT se podařilo dynamicky ovládat způsob, jakým je 16 qubitů jejich procesoru propojeno, a emulovat tak pohyb elektronů mezi atomy pod vlivem elektromagnetického pole. Tento průlom umožňuje zkoumat širokou škálu vlastností materiálů, které by mohly vést k účinnějším polovodičům, izolantům a supravodičům.
Rozhodující krok k nové generaci elektronických materiálů
Vývoj kvantové výpočetní techniky přináší revoluci v mnoha oborech a studium materiálů není výjimkou. Technika vyvinutá týmem vedeným Ilanem Rosenem využívá mikrovlnné fotony k napodobení chování elektronů. Jemným vyladěním mikrovlnných signálů mohou vědci simulovat různá elektromagnetická pole s různou intenzitou a rozložením.
Na tomto systému je nejvíce fascinující jeho všestrannost. Na rozdíl od tradičních metod mohou vědci měnit amplitudu modulace nebo frekvenci, aby napodobili různé materiálové systémy, aniž by museli pokaždé vyrábět nová fyzikální zařízení. To otevírá řadu možností pro studium komplexních jevů ve fyzice kondenzovaných látek.
Tým potvrdil, že dynamika fotonů je v souladu se základními rovnicemi elektromagnetismu, a dokonce prokázal Hallův jev, který existuje v přítomnosti elektromagnetického pole. Tato nově vznikající technologie by mohla výrazně urychlit objevování nových materiálů.
Projekt podporovaný významnými institucemi, jako jsou americké ministerstvo energetiky, DARPA a NASA, představuje významný krok k pochopení a vývoji pokročilých materiálů. Tato technologie by mohla mít zásadní význam pro vytvoření nové generace rychlejších, výkonnějších a energeticky účinnějších elektronických zařízení.
Jednou z nejdůležitějších vlastností tohoto simulátoru je možnost sledovat, co přesně se v každém qubitu neustále děje, což poskytuje nebývalé množství informací pro analýzu. Výzkumníci mohou studovat fázové přechody, kdy se materiál mění z vodivého na izolační, nebo zkoumat vlastnosti, jako je vodivost, polarizace a magnetizace.