Výskumníci použili superpočítač na testovanie mechanizmu Kibble-Zurek, kvantového efektu,
Ak chcete vypočítať pohyb jednéhobiliardová guľa, je to pomerne jednoduché. Je oveľa ťažšie predpovedať trajektórie nespočetných častíc plynu v nádobe, ktoré sa neustále zrážajú, spomaľujú a vychyľujú. Predpovedanie správania kvantových častíc je ešte ťažšie. Nie je prekvapením, že ani tie najvýkonnejšie superpočítače sa s touto úlohou nedokážu vyrovnať.
Na zjednodušenie tejto úlohy vedci použiliumelé neurónové siete na zníženie miery neistoty úlohy a jej preformulovanie do podoby, ktorú je možné riešiť pomocou moderných výpočtových nástrojov.
Schematické znázornenie fázového prechodu v dvojrozmernom systéme so spinom 1/2. Obrázok: Markus Schmitt a kol., Science Advances
Pomocou tejto metódy vedci skúmali dôležitéteoretická predpoveď, ktorú sa doteraz nepodarilo vypočítať: kvantový mechanický mechanizmus Kibble-Zurek. Popisuje dynamické správanie fyzikálnych systémov počas takzvaného kvantového fázového prechodu. Najzrejmejšie z nich: zmena stavu agregácie látky alebo strata vlastností magnetu pri zahrievaní.
Napríklad, ak sa spustí demagnetizovaný materiálvychladnúť, potom sa jeho vlastnosti vrátia po určitej teplote. Tento moment sa nazýva fázový prechod. Navyše k tomu dochádza nerovnomerne v celom materiáli. Namiesto toho sa súčasne vytvára veľa malých magnetov s pólmi orientovanými v rôznych smeroch. Fyzici to nazývajú defektmi „mozaiky magnetov“.
Pôvodne bol predstavený mechanizmus Kibble-Zurekvysvetliť formovanie štruktúry vesmíru. Po Veľkom tresku bola homogénna, no ochladzovaním sa v nej začali vytvárať defekty ako v magnetoch, ktoré tvorili jednotlivé zhluky, galaxie, hviezdy.
Vedcom sa vo svojej práci podarilo ukázať, že rovnaký efekt funguje aj v mikrokozme pri teplotách blízkych absolútnej nule, kedy začínajú dominovať kvantové efekty.
Čítaj viac:
Zistilo sa, ktorý čaj ničí bielkoviny v mozgu
Zistilo sa, že 7000 rokov stará stavba je staršia ako egyptské pyramídy a Stonehenge
Pozrite sa na prvé fotografie Marsu, ktoré Webb urobil: sú doslova oslňujúce