Alejandro Lopez-Bezanilla, ein Physiker am Los Alamos National Laboratory, benutzte einen Computer
Penrose-Quasikristall P3. Bild: Alejandro Lopez-Bezanilla, Cristiano Nisoli, Science Advances
Der Forscher verwendete einen D-Wave-Computer inals Plattform für die Durchführung realer physikalischer Experimente mit Quasikristallen und nicht für deren Simulation. Er wählte 201 Qubits aus und verband sie miteinander, um die Form eines Penrose-Quasikristalls zu reproduzieren.
Ich habe die Qubits so verbunden, dass sie alle zusammen sindreproduzierte die Geometrie eines seiner Quasikristalle, des sogenannten P3. Zu meiner Überraschung bemerkte ich, dass das Anlegen bestimmter externer Magnetfelder an die Struktur dazu führte, dass einige Qubits mit gleicher Wahrscheinlichkeit sowohl nach oben als auch nach unten ausgerichtet waren, was dazu führte, dass der P3-Quasikristall eine Vielzahl magnetischer Formen annahm.
Alejandro López-Bezanilla, Autor der Studie
Ein Quasikristall ist eine Struktur ähnlichein Kristallgitter, das jedoch aus der Wiederholung einiger Grundformen mit anderen Regeln als bei gewöhnlichen Kristallen besteht. Die Studie zeigte, dass eine Änderung der Wechselwirkungsstärke zwischen einzelnen Qubits und solchen Elementen und einem äußeren Magnetfeld dazu führt, dass sich die Quasikristalle in unterschiedlichen magnetischen Strukturen befinden.
Verschiedene magnetische Konfigurationen in DiagrammenStrukturfaktor verschiedener Phasen. Die weißen Quadrate deuten auf einige fünfeckige Formen im reziproken Raum hin, was auf die fünfzählige Symmetrie des Quasikristalls hinweist. Bild: Alejandro Lopez-Bezanilla, Cristiano Nisoli, Science Advances
Das magnetische Quasi-Kristallgitter kannenthalten Zustände, die über die Null- und Ein-Bit-Zustände hinausgehen, die in herkömmlichen Computersystemen verwendet werden. Mit Hilfe eines Magnetfelds sei es möglich, die Spins von Qubits zu steuern und die magnetische Landschaft eines quasi-kristallinen Objekts zu verändern, fügt der Forscher hinzu. Bisher unbekannte Eigenschaften können genutzt werden, um neue Materialien zu entwickeln und rauschtolerante Quantensysteme zu schaffen.
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