Tyrėjai panaudojo superkompiuterį, kad išbandytų Kibble-Zurek mechanizmą, kvantinį efektą,
Jei norite apskaičiuoti vieno judėjimąbiliardo kamuoliukas, tai gana paprasta. Daug sunkiau nuspėti daugybės dujų dalelių trajektorijas inde, kurios nuolat susiduria, lėtėja ir nukrypsta. Nuspėti kvantinių dalelių elgesį yra dar sunkiau. Nenuostabu, kad net galingiausi superkompiuteriai negali susidoroti su šia užduotimi.
Norėdami supaprastinti šią užduotį, mokslininkai naudojodirbtiniais neuroniniais tinklais, siekiant sumažinti užduoties neapibrėžtumo laipsnį ir performuluoti ją į formą, kurią būtų galima išspręsti naudojant šiuolaikinius skaičiavimo įrankius.
Scheminis fazinio perėjimo vaizdas dvimatėje sistemoje su sukimu 1/2. Vaizdas: Markus Schmitt ir kt., Science Advances
Naudodami šį metodą, mokslininkai ištyrė svarbųteorinė prognozė, kurios iki šiol nepavyko apskaičiuoti: Kibble-Zurek kvantinis mechaninis mechanizmas. Jame aprašomas dinaminis fizinių sistemų elgesys vadinamojo kvantinės fazės perėjimo metu. Akivaizdžiausias iš jų: medžiagos agregacijos būsenos pasikeitimas arba magneto savybių praradimas kaitinant.
Pavyzdžiui, jei išmagnetinta medžiaga prasidedaatvėsti, tada jo savybės sugrįš po tam tikros temperatūros. Šis momentas vadinamas faziniu perėjimu. Be to, tai vyksta netolygiai visoje medžiagoje. Vietoj to, vienu metu sukuriama daug mažų magnetų su skirtingomis kryptimis nukreiptais poliais. Fizikai tai vadina „magnetų mozaika“ defektais.
Iš pradžių buvo pristatytas Kibble-Zurek mechanizmaspaaiškinti Visatos sandaros susidarymą. Po Didžiojo sprogimo jis buvo vienalytis, tačiau vėsdamas jame ėmė formuotis defektai, kaip ir magnetuose, kurie suformavo atskirus spiečius, galaktikas, žvaigždes.
Savo darbe mokslininkams pavyko parodyti, kad toks pat efektas veikia ir mikrokosmose esant temperatūrai, artimai absoliučiam nuliui, kai pradeda dominuoti kvantiniai efektai.
Skaityti daugiau:
Tapo žinoma, kuri arbata sunaikina baltymus smegenyse
Rastas 7000 metų senumo statinys, senesnis už Egipto piramides ir Stounhendžą
Pažiūrėkite į pirmąsias Marso nuotraukas, kurias padarė Webbas: jos tiesiogine prasme apakina