Výzkumníci použili superpočítač k testování mechanismu Kibble-Zurek, kvantového efektu,
Pokud chcete vypočítat pohyb jednohokulečníková koule, je to poměrně jednoduché. Je mnohem obtížnější předpovědět trajektorie nesčetných částic plynu v nádobě, která se neustále sráží, zpomaluje a vychyluje. Předpovídat chování kvantových částic je ještě obtížnější. Není divu, že ani ty nejvýkonnější superpočítače si s tímto úkolem neporadí.
Pro zjednodušení tohoto úkolu vědci použiliumělé neuronové sítě pro snížení míry neurčitosti úlohy a její přeformulování do podoby řešitelné pomocí moderních výpočetních nástrojů.
Schematické znázornění fázového přechodu ve dvourozměrném systému se spinem 1/2. Obrázek: Markus Schmitt a kol., Science Advances
Pomocí této metody vědci zkoumali důležitéteoretickou předpověď, kterou se dosud nepodařilo vypočítat: kvantově mechanický mechanismus Kibble-Zurek. Popisuje dynamické chování fyzikálních systémů při tzv. kvantovém fázovém přechodu. Nejzřetelnější z nich: změna stavu agregace látky nebo ztráta vlastností magnetu při zahřátí.
Například pokud se spustí demagnetizovaný materiálvychladnout, pak se jeho vlastnosti po určité teplotě vrátí. Tento okamžik se nazývá fázový přechod. Navíc k tomu dochází nerovnoměrně v celém materiálu. Místo toho se vytváří mnoho malých magnetů současně s póly orientovanými v různých směrech. Fyzici tomu říkají defekty „mozaiky magnetů“.
Původně byl představen mechanismus Kibble-Zurekvysvětlit utváření struktury Vesmíru. Po velkém třesku byla homogenní, ale jak se ochlazovala, začaly se v ní tvořit defekty jako v magnetech, které tvořily jednotlivé kupy, galaxie, hvězdy.
Vědcům se ve své práci podařilo prokázat, že stejný efekt funguje i v mikrokosmu při teplotách blízkých absolutní nule, kdy začínají převládat kvantové efekty.
Přečtěte si více:
Bylo známo, který čaj ničí bílkoviny v mozku
Nalezena 7000 let stará stavba, která je starší než egyptské pyramidy a Stonehenge
Podívejte se na první fotografie Marsu, které Webb pořídil: jsou doslova oslnivé