Forskere brukte en superdatamaskin for å teste Kibble-Zurek-mekanismen, kvanteeffekten,
Hvis du vil beregne bevegelsen til enbiljardball, det er relativt enkelt. Det er mye vanskeligere å forutsi banene til utallige gasspartikler i et fartøy som konstant kolliderer, bremses og avbøyes. Å forutsi oppførselen til kvantepartikler er enda vanskeligere. Ikke overraskende kan ikke selv de kraftigste superdatamaskinene takle denne oppgaven.
For å forenkle denne oppgaven brukte forskerekunstige nevrale nettverk for å redusere graden av usikkerhet i oppgaven og omformulere den til en form som kan løses ved hjelp av moderne dataverktøy.
Skjematisk fremstilling av en faseovergang i et todimensjonalt system med spinn 1/2. Bilde: Markus Schmitt et al., Science Advances
Ved å bruke denne metoden undersøkte forskere det viktigeen teoretisk prediksjon som så langt ikke har kunnet beregnes: den kvantemekaniske mekanismen Kibble-Zurek. Den beskriver den dynamiske oppførselen til fysiske systemer under den såkalte kvantefaseovergangen. Den mest åpenbare av dem: en endring i aggregeringstilstanden til et stoff eller tap av egenskapene til en magnet ved oppvarming.
For eksempel hvis det avmagnetiserte materialet starterkjølig, så vil egenskapene gå tilbake etter en viss temperatur. Dette øyeblikket kalles en faseovergang. Dessuten skjer dette ujevnt i hele materialet. I stedet lages mange små magneter samtidig med poler orientert i forskjellige retninger. Fysikere kaller denne "mosaikken av magneter" defekter.
Kibble-Zurek-mekanismen ble opprinnelig introdusertå forklare dannelsen av universets struktur. Etter Big Bang var det homogent, men etter hvert som det ble avkjølt, begynte det å dannes defekter i det, som i magneter, som dannet individuelle klynger, galakser, stjerner.
I sitt arbeid klarte forskerne å vise at den samme effekten også virker i mikrokosmos ved temperaturer nær absolutt null, når kvanteeffekter begynner å dominere.
Les mer:
Det ble kjent hvilken te som ødelegger protein i hjernen
7000 år gammel struktur funnet som er eldre enn de egyptiske pyramidene og Stonehenge
Se på de første bildene av Mars som Webb tok: de er bokstavelig talt blendende