연구진은 슈퍼컴퓨터를 이용해 키블-주렉(Kibble-Zurek) 메커니즘, 즉 양자 효과(quantum effect)를 테스트했다.
하나의 움직임을 계산하고 싶다면당구공, 비교적 간단합니다. 끊임없이 충돌하고, 감속하고, 편향되는 용기에 있는 무수한 가스 입자의 궤적을 예측하는 것은 훨씬 더 어렵습니다. 양자 입자의 거동을 예측하는 것은 훨씬 더 어렵습니다. 당연히 가장 강력한 슈퍼컴퓨터도 이 작업에 대처할 수 없습니다.
이 작업을 단순화하기 위해 과학자들은 다음을 사용했습니다.작업의 불확실성 정도를 줄이고 현대 컴퓨팅 도구를 사용하여 해결할 수 있는 형태로 재구성하는 인공 신경망.
스핀이 1/2인 2차원 시스템의 상전이를 도식적으로 표현한 것입니다. 이미지: Markus Schmitt et al., Science Advances
이 방법을 사용하여 과학자들은 중요한지금까지 계산에 실패한 이론적 예측: Kibble-Zurek 양자 역학 메커니즘. 그것은 소위 양자 상 전이 동안 물리적 시스템의 동적 동작을 설명합니다. 가장 분명한 것은 물질의 응집 상태 변화 또는 가열 시 자석의 특성 손실입니다.
예를 들어, 자기가 제거된 물질이 냉각되면 특정 온도가 지나면 특성이 반환됩니다.이 순간을 위상 전이라고 합니다.대신 많은 작은 자석이 동시에 생성되며 극은 서로 다른 방향으로 향합니다.이 "자석의 모자이크"는 물리학자들이 결함이라고 부르는 것입니다.
키블-주렉 메커니즘은 원래 우주 구조의 형성을 설명하기 위해 도입되었습니다.빅뱅 이후에는 균질했지만 냉각됨에 따라 결함과 자석이 형성되기 시작하여 개별 성단, 은하 및 별을 형성했습니다.
그들의 연구에서 과학자들은 양자 효과가 지배하기 시작하는 절대 0도에 가까운 온도의 소우주에서도 동일한 효과가 작동한다는 것을 보여주었습니다.
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