Истражувачи од California Polytechnic State University прикажаа дека внимателно менување на магнетно поле со текот на времето може да создаде квантни состојби на материјата што не се појавуваат во вообичаени, непроменливи услови. Резултатите се објавени во списанието Physical Review B и отвораат нова насока за разбирање и контрола на квантните системи.
Студијата, предводена од физичарот Иан Пауел во соработка со Луис Бухалтер, се занимава со однесувањето на материјата на исклучително мали размери, каде што клучна улога имаат атомите, електроните и фотоните. Наместо да се потпрат само на составот на материјалот, научниците испитувале како неговите својства се менуваат кога магнетното поле периодично се приспособува.
Според нивните наоди, токму ова временско „управување“ може да доведе до појава на нови квантни фази без статички еквивалент. Со други зборови, не е важно само од што е направен материјалот, туку и како се води низ времето. Овој пристап е познат како Floquet инженерство и сè повеќе се разгледува како алатка за создавање системи со прецизно контролирани својства.
Една од најважните можни примени е во квантното пресметување. Голем предизвик кај квантните технологии е чувствителноста на шум, несовршености и надворешни нарушувања, кои лесно создаваат грешки. Ако квантните состојби можат да се направат постабилни преку добро темпирани магнетни промени, тоа би можело да помогне во развојот на посигурни квантни уреди.
Тимот наведува дека непосредната практична важност на истражувањето е најмногу поврзана со квантни компјутери и квантни симулации, а не со конкретна индустриска примена во овој момент. Сепак, на подолг рок, подобри квантни технологии би можеле индиректно да влијаат врз области како фармација, финансии, производство и воздухопловство.
Покрај тоа, истражувањето открива и математички образец што потсетува на појави типични за посложени, повисокодимензионални квантни системи. Тоа значи дека релативно едноставни системи, кога се управувани на соодветен начин, можат да послужат како модел за проучување подлабока и потешко достапна квантна физика.
Научниците исто така ја опишале структурата на таканаречениот тополошки фазен дијаграм, кој покажува како се формираат овие необични состојби. Таквите дијаграми им помагаат на истражувачите да ги разликуваат стабилните квантни фази и подобро да разберат под кои услови тие можат да се создадат и одржат.
Следниот чекор е експериментална потврда на резултатите и нивно поврзување со реални квантни платформи. Ако тоа успее, иднината на дел од квантната технологија можеби нема да зависи само од изборот на материјали, туку и од тоа колку прецизно научниците умеат да ги контролираат во време.
