Дослідники використовували суперкомп'ютер, щоб перевірити механізм Кіббла-Журека, квантовий ефект.
Якщо ви хочете розрахувати рух одногобільярдної кулі, це досить просто. Набагато складніше передбачити траєкторії незліченних частинок газу в посудині, які постійно стикаються, гальмуються та відхиляються. Передбачити поведінку квантових частинок ще складніше. Не дивно, що навіть найпотужніші суперкомп'ютери не справляються із цим завданням.
Щоб спростити це завдання, вчені використалиштучні нейромережі, щоб зменшити ступінь невизначеності завдання та переформулювати її у форму, доступну для вирішення за допомогою сучасних обчислювальних засобів.
Схематичне зображення фазового переходу у двовимірній системі зі спином 1/2. Зображення: Markus Schmitt et al., Science Advances
За допомогою цього методу вчені досліджували важливетеоретичне пророцтво, яке досі не вдавалося розрахувати: квантово-механічний механізм Кібла - Зурека. Він визначає динамічне поведінка фізичних систем за так званому квантовому фазовому переході. Найбільш очевидний із них: зміна агрегатних станів речовини або втрата властивостей магнітом при нагріванні.
Наприклад, якщо охолодити розмагнічений матеріал, його властивості повернуться після певної температури.Цей момент називається фазовим переходом.Замість цього одночасно створюється безліч дрібних магнітів, з полюсами, орієнтованими в різні боки.Цю «мозаїку магнітів» фізики називають дефектами.
Механізм Кіббла-Журека спочатку був введений для пояснення формування структури Всесвіту.Після Великого вибуху він був однорідним, але в міру охолодження в ньому, а також у магнітів почали утворюватися дефекти, які утворювали окремі скупчення, галактики та зірки.
У своїй роботі вченим вдалося показати, що цей ефект працює і в мікросвіті при температурах близько абсолютного нуля, коли домінувати починають квантові ефекти.
Читати далі:
Стало відомо, який чай руйнує білок у мозку
Знайдено 7000-річну споруду, яка старша від єгипетських пірамід та Стоунхенджа
Подивіться на перші фото Марса, які зробив «Вебб»: вони буквально засліплюють