Google Quantium Simulator generează fluturele subatomice Hofstadter

Chiar când ați crezut că simulatoarele cuantice nu pot decât să distrugă numerele, ei aruncă un covor de droguri și încep să facă tapițerii.

Această imagine psihedelică nu este doar ceva la care să te holbezi după câteva bâlbâi bong. Se numește fluture Hofstadter și este de fapt o hartă a modului în care electronii se comportă într-un câmp magnetic puternic. Fiecare împărțire și schimbare a acestor particule subatomice sunt redate frumos de fotonii din interiorul chipului Google cuantic.

Fluturașul Hofstadter a fost descoperit în 1976 și nu a fost întotdeauna decât o idee educată despre modul în care electronii se deplasează în interiorul unui câmp magnetic. Cu acest efort de cercetare colaborativ realizat de Google și de oamenii de știință de la universitățile din California, Singapore și Grecia, a fost publicat joi, Ştiinţă, acum avem o idee mult mai bună despre cum arată acest fenomen.

Toate acestea au fost posibile prin simulatoare cuantice, care sunt computere cuantice cu scop special. Ei nu pot rezolva orice ca și calculatoarele teoretice cuantice, dar pot fi folosite pentru a rezolva probleme specifice.

Problema la îndemână aici a fost că computerele convenționale nu au putut să ghicească cu exactitate particule, acest lucru fiind de neimaginat mic. Simulatorul cuantic al Google rulează pe qubite foton, în loc de bit binar. Acești quibți sunt și particule subatomice, care le permit să creeze o imagine mai detaliată a flutului Hofstadter decât ar fi putut vreodată să facă computerele tradiționale.

"Metoda noastră este ca și cum vom face un clopot. Sunetul pe care îl face este o suprapunere a tuturor armonicilor de bază ", a explicat Dimitris Angelakis, cercetător la Centrul pentru Tehnologii Quantum din Grecia. "Apăsându-l în poziții diferite de câteva ori și ascultând melodia suficient de mult, se pot rezolva armonicile ascunse. Facem același lucru cu chipul cuantic, lovind-l cu fotoni și urmând evoluția sa în timp."

Rezultatele acestei cercetări nu numai că au produs un fluture dank, dar arată, de asemenea, modul în care simulatoarele cuantice pot fi folosite pentru a vizualiza fenomenele care apar în mod natural în lumea din jurul nostru. Asemănător cu modul în care văzul este crezut, văzul este de multe ori înțelegere. Fiind capabil să înțeleagă în mod clar particulele infinitezimale și forțele care alcătuiesc lumea pot duce la o mai bună înțelegere a modului în care acestea lucrează și interacționează unul cu celălalt.