Pētnieki izmantoja superdatoru, lai pārbaudītu Kibble-Zurek mehānismu, kvantu efektu,
Ja vēlaties aprēķināt kustību vienabiljarda bumba, tas ir salīdzinoši vienkārši. Ir daudz grūtāk paredzēt neskaitāmu gāzes daļiņu trajektorijas traukā, kuras pastāvīgi saduras, palēninās un novirzās. Vēl grūtāk ir prognozēt kvantu daļiņu uzvedību. Nav pārsteidzoši, ka pat visspēcīgākie superdatori nevar tikt galā ar šo uzdevumu.
Lai vienkāršotu šo uzdevumu, zinātnieki izmantojamākslīgie neironu tīkli, lai samazinātu uzdevuma nenoteiktības pakāpi un pārformulētu to formā, kuru var atrisināt, izmantojot modernus skaitļošanas rīkus.
Fāzes pārejas shematisks attēlojums divdimensiju sistēmā ar spinu 1/2. Attēls: Markus Schmitt et al., Science Advances
Izmantojot šo metodi, zinātnieki pētīja svarīgoteorētiska prognoze, kuru līdz šim nav izdevies aprēķināt: Kibble-Zurek kvantu mehāniskais mehānisms. Tas apraksta fizisko sistēmu dinamisko uzvedību tā sauktās kvantu fāzes pārejas laikā. Acīmredzamākais no tiem: izmaiņas vielas agregācijas stāvoklī vai magnēta īpašību zudums karsējot.
Piemēram, ja sākas demagnetizētais materiālsatdzesē, tad tās īpašības atgriezīsies pēc noteiktas temperatūras. Šo brīdi sauc par fāzes pāreju. Turklāt tas notiek nevienmērīgi visā materiālā. Tā vietā vienlaikus tiek izveidoti daudzi mazi magnēti ar poliem, kas orientēti dažādos virzienos. Fiziķi to sauc par “magnētu mozaīku” defektiem.
Sākotnēji tika ieviests Kibble-Zurek mehānismsizskaidrot Visuma uzbūves veidošanos. Pēc Lielā sprādziena tas bija viendabīgs, taču, atdziestot, tajā sāka veidoties defekti, tāpat kā magnētos, kas veidoja atsevišķas kopas, galaktikas, zvaigznes.
Savā darbā zinātniekiem izdevās pierādīt, ka tāds pats efekts darbojas arī mikrokosmosā temperatūrā, kas ir tuvu absolūtai nullei, kad kvantu efekti sāk dominēt.
Lasīt vairāk:
Kļuva zināms, kura tēja smadzenēs iznīcina olbaltumvielas
7000 gadus veca struktūra atrasta, kas ir vecāka par Ēģiptes piramīdām un Stounhendžu
Paskatieties uz pirmajām Marsa fotogrāfijām, kuras uzņēma Vebs: tās ir burtiski žilbinošas