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Des expériences sur un ordinateur à recuit quantique "laissez la matière vous parler"

La recherche utilisant un ordinateur quantique comme plate-forme physique pour les expériences quantiques a trouvé un moyen de concevoir et de caractériser des objets magnétiques sur mesure à l’aide de bits quantiques, ou qubits.

“Avec l’aide d’un recuit quantique, nous avons démontré une nouvelle façon de modéliser les états magnétiques”, a déclaré Alejandro Lopez-Bezanilla, un expérimentateur virtuel de la division théorique du laboratoire national de Los Alamos. Lopez-Bezanilla est l’auteur correspondant d’un report sur la recherche dans Science Advances.

“Nous avons montré qu’un réseau quasi-cristal magnétique peut héberger des états qui vont au-delà des états zéro et un little bit de la technologie de l’information classique”, a déclaré Lopez-Bezanilla. nous pouvons transformer le paysage magnétique d’un objet quasi cristallin.”

“Un quasi-cristal est une structure composée par la répétition de certaines formes de foundation suivant des règles différentes de celles des cristaux réguliers”, a-t-il déclaré.

Pour ce travail avec Cristiano Nisoli, un physicien théoricien également à Los Alamos, un ordinateur de recuit quantique D-Wave a servi de plate-forme pour mener de véritables expériences physiques sur des quasicristaux, plutôt que de les modéliser. a déclaré Lopez-Bezanilla, “car or truck au lieu d’exécuter des codes informatiques, nous passons directement à la plate-forme quantique et définissons toutes les interactions physiques à volonté”.

Les hauts et les bas des qubits

Lopez-Bezanilla a sélectionné 201 qubits sur l’ordinateur D-Wave et les a couplés les uns aux autres pour reproduire la forme d’un quasi-cristal de Penrose.

personne n’avait mis en rotation chacun de leurs nœuds pour observer leur comportement sous l’action d’un champ magnétique.

“J’ai connecté les qubits pour qu’ils reproduisent tous ensemble la géométrie de l’un de ses quasi-cristaux, le soi-disant P3”, a déclaré Lopez-Bezanilla. “À ma grande surprise. ce qui conduit le quasi-cristal P3 à adopter une riche variété de formes magnétiques.”

La manipulation de la drive d’interaction entre les qubits et les qubits avec le champ externe amène les quasicristaux à se déposer dans différents preparations magnétiques, offrant la point of view de coder furthermore d’un little bit d’information dans un seul objet.

Certaines de ces configurations ne présentent aucun ordre précis de l’orientation des qubits.

“Cela peut jouer en notre faveur”, a déclaré Lopez-Bezanilla, “auto ils pourraient potentiellement héberger une quasi-particule quantique d’intérêt pour les sciences de l’information”.

Une quasi-particule est un moyen pratique de décrire le comportement collectif d’un groupe d’éléments de base. Des propriétés telles que la masse et la charge peuvent être attribuées à plusieurs spins se déplaçant comme s’ils n’en formaient qu’un.