Cercetătorii au folosit un supercomputer pentru a testa mecanismul Kibble-Zurek, efectul cuantic,
Dacă doriți să calculați mișcarea unuiaminge de biliard, este relativ simplu. Este mult mai dificil de prezis traiectoriile nenumăratelor particule de gaz dintr-un vas care se ciocnesc, sunt decelerate și deviate în mod constant. Prezicerea comportamentului particulelor cuantice este și mai dificilă. Deloc surprinzător, chiar și cele mai puternice supercalculatoare nu pot face față acestei sarcini.
Pentru a simplifica această sarcină, oamenii de știință au folositrețele neuronale artificiale pentru a reduce gradul de incertitudine a sarcinii și a o reformula într-o formă care poate fi rezolvată folosind instrumente de calcul moderne.
Reprezentare schematică a unei tranziții de fază într-un sistem bidimensional cu spin 1/2. Imagine: Markus Schmitt et al., Science Advances
Folosind această metodă, oamenii de știință au investigat ceea ce este importanto predicție teoretică care până acum nu a reușit să fie calculată: mecanismul mecanic cuantic Kibble-Zurek. Descrie comportamentul dinamic al sistemelor fizice în timpul așa-numitei tranziții de fază cuantică. Cel mai evident dintre ele: o schimbare a stării de agregare a unei substanțe sau pierderea proprietăților unui magnet atunci când este încălzit.
De exemplu, dacă pornește materialul demagnetizatrece, apoi proprietățile sale vor reveni după o anumită temperatură. Acest moment se numește tranziție de fază. În plus, acest lucru se întâmplă în mod neuniform pe tot materialul. În schimb, mulți magneți mici sunt creați simultan cu poli orientați în direcții diferite. Fizicienii numesc acest lucru „mozaic de magneți” defecte.
Mecanismul Kibble-Zurek a fost introdus inițialpentru a explica formarea structurii Universului. După Big Bang a fost omogen, dar pe măsură ce s-a răcit, au început să se formeze în ea defecte, ca la magneți, care au format grupuri individuale, galaxii, stele.
În munca lor, oamenii de știință au reușit să arate că același efect funcționează și în microcosmos la temperaturi apropiate de zero absolut, când efectele cuantice încep să domine.
Citeste mai mult:
A devenit cunoscut care ceai distruge proteinele din creier
Structura veche de 7.000 de ani a descoperit că este mai veche decât piramidele egiptene și Stonehenge
Priviți primele fotografii de pe Marte pe care le-a făcut Webb: sunt literalmente orbitoare