Квантовий експеримент відтворив ефект, передбачений ще у 1959 році

Фізики з Оксфордського університету за допомогою гібридного квантового комп’ютера відтворили квантовий ефект, за якого частинка реагує на магнітне поле, жодного разу не проходячи крізь нього. Про це пише ScienceDaily.

Що сталося

Фізики з Оксфордського університету за допомогою гібридного квантового комп’ютера відтворили явище, за якого змодельована частинка припинила свій рух під дією магнітного поля, крізь яке вона не проходила. Вчені відтворили так званий ефект Ааронова — Бома, теоретично передбачений фізиками Якіром Аароновим і Девідом Бомом ще у 1959 році. 

Команда науковців під керівництвом доктора Себастьяна Занера та докторки Оани Базаван у співпраці з доктором Алехандро Бермудесом створила модель простору у вигляді простої замкненої петлі. Для побудови системи вони використали захоплені іони — електрично заряджені атоми, утримувані електромагнітними полями. 

Чому це цікаво 

Матерію в експерименті відтворили за допомогою коливань іонів, а силові поля закодували у їхніх внутрішніх станах. Магнітний потік крізь центр петлі змоделювали, перевівши два кубіти у стан квантової заплутаності. Це дозволило магнітному полю стати динамічним елементом системи, що еволюціонує разом із матерією, а не залишається просто нерухомим тлом. 

У квантовому світі частинка здатна проходити крізь потенційний бар’єр завдяки явищу квантового тунелювання. Коли дослідники запустили модель без магнітного потоку, частинка вільно переміщалася замкненою петлею.

Частинка мала два можливі напрямки руху навколо петлі, але магнітний потік змінив їхні відносні квантові фази, через що виникла деструктивна інтерференція і хвильові внески обох шляхів взаємно погасили один одного. У підсумку тунелювання повністю припинилося, а змодельована частинка залишилася буквально «замороженою» у своєму вихідному стані.