Izskatās, ka mums tagad ir jauns vielas agregātstāvoklis

Kvantu fizika

FOTO: pixabay.com

Zinātnieku komanda no Ņujorkas, Bufalo un Veinas štata universitātes atklājuši jaunu vielas agregātstāvokli, kuram, kā viņi apgalvo, ir potenciāls ievērojami palielināt atmiņas apjomu elektroniskajās ierīcēs.

“Mūsu pētījumā izdevies radīt eksperimentālus pierādījumus par jauna vielas agregātstāvokļa – topoloģiskās supravadītspējas – eksistenci. Tas ir jauns topoloģisks stāvoklis, ar ko var manipulēt tā, ka paātrinās gan kvantu datoru kalkulācijas ātrums, gan atmiņas lielums,” skaidroja Ņujorkas universitātes fizikas profesors Džavads Šabani.

Tiesa, pētījums vēl pagaidām nav publicēts akadēmiskajā žurnālā, bet gan tikai pirmsdrukas vietnē “arXiv”, kur pētījumi gaida savu apstiprināšanu no zinātnieku puses.

Pētījums ir fokusējies tieši uz kvantu skaitļošanas jomu. Kvantu skaitļošana var ļaut datoriem veikt ārkārtīgi ātras skaitļošanas darbības ar tā saucamo kubitu palīdzību. Tas ir progress, kas veidojies uz datora atmiņas jeb bitu pamata.

Biti informācijas pamatvienība binārajā skaitīšanas sistēmā (0 vai 1). Savukārt kubiti, lai arī datoram ļauj lasīt jebkuru ciparu starp 0 un 1, tomēr ļauj veikt daudz ātrākas kalkulācijas.

Pētījuma laikā zinātnieki novēroja kvantu stāvokļa pāreju no to konvencionālā uz jaunu topoloģisko stāvokli, kas, kā apgalvoja zinātnieki, ieguva jaunas ģeometriskās īpašības.

Topoloģiskais stāvoklis var mainīties arī ikdienas dzīvē, piemēram, kad papīra gabals no nesaplēsta kļūst par līdz pusei saplēstu. Zinātniekiem izdevās izpētīt kvantu stāvokļa izmaiņas, novērojot enerģijas barjeru starp šiem diviem stāvokļiem.

Šajā transformācijā zinātnieki novēroja tā saucamās Majorana daļiņas, kas nodēvētas 20. gadsimta itāļu fiziķa Etores Majorana vārdā. Zinātnieks 1937. gadā teorētiski atklāja daļiņas, kas reizē uzvedas kā antidaļiņas. Zinātnieki uzskata, ka šīm daļiņām ir potenciāls uzglabāt kubitus, kas ļautu lielam kvantu informācijas daudzumam atrasties īpašā vietā – drošībā no ārpasaules.

Problēma vienmēr bija tāda, ka dabā neeksistē materiāls, kas varētu uzglabāt šīs daļiņas. Tomēr tagad jaunais vielas agregātstāvoklis varētu visu mainīt, jo tādā veidā iespējams uzglabāt Majorana daļiņas, kas savukārt sevī uzglabātu kubitus.

Uz augšu