Alejandro Lopez-Bezanilla, een natuurkundige aan het Los Alamos National Laboratory, gebruikte een computer
Penrose quasikristal P3. Afbeelding: Alejandro Lopez-Bezanilla, Cristiano Nisoli, Science Advances
De onderzoeker gebruikte een D-Wave-computer inals een platform voor het uitvoeren van echte fysieke experimenten met quasi-kristallen, en niet voor hun simulatie. Hij koos 201 qubits en verbond ze met elkaar om de vorm van een Penrose-quasikristal na te bootsen.
Ik heb de qubits met elkaar verbonden zodat ze allemaal samen zijnreproduceerde de geometrie van een van zijn quasi-kristallen, de zogenaamde P3. Tot mijn verbazing merkte ik dat het toepassen van bepaalde externe magnetische velden op de structuur ervoor zorgde dat sommige qubits met gelijke waarschijnlijkheid zowel opwaartse als neerwaartse oriëntaties vertoonden, waardoor het P3-quasikristal een grote verscheidenheid aan magnetische vormen aannam.
Alejandro López-Bezanilla, auteur van de studie
Een quasi-kristal is een structuur die lijkt opeen kristalrooster, maar bestaande uit de herhaling van enkele basisvormen met regels die verschillen van gewone kristallen. De studie toonde aan dat een verandering in de sterkte van de interactie tussen individuele qubits en dergelijke elementen en een extern magnetisch veld ertoe leidt dat de quasi-kristallen zich in verschillende magnetische structuren bevinden.
Verscheidenheid aan magnetische configuraties in diagrammenstructurele factor van verschillende fasen. De witte vierkanten duiden enkele vijfhoekige vormen aan in de wederkerige ruimte, wat de vijfvoudige symmetrie van het quasikristal aangeeft. Afbeelding: Alejandro Lopez-Bezanilla, Cristiano Nisoli, Science Advances
Het magnetische quasi-kristalrooster kanbevatten toestanden die verder gaan dan de nul- en één-bitstoestanden die in traditionele computersystemen worden gebruikt. Met behulp van een magnetisch veld is het mogelijk om de spins van qubits te beheersen en het magnetische landschap van een quasi-kristallijn object te transformeren, voegt de onderzoeker eraan toe. Eerder onbekende eigenschappen kunnen worden gebruikt om nieuwe materialen te ontwikkelen en ruistolerante kwantumsystemen te creëren.
Lees verder:
Eén planeet kan een einde maken aan het leven op aarde: hoe wetenschappers de kwetsbaarheid van het zonnestelsel hebben bewezen
Een vliegtuig met een vaste vleugel op één lading vloog de afstand van Moskou naar St. Petersburg
Genoemd als een van de oorzaken van veroudering en de manier om "het proces om te keren"