Chip AI lượng tử của Google mở ra pha vật chất kỳ lạ mới

Một nhóm nghiên cứu quốc tế từ Đại học Kỹ thuật Munich, Đại học Princeton và Google Quantum AI đã thực nghiệm quan sát một pha vật chất kỳ lạ từng được lý thuyết hóa trước đây—được biết đến như trạng thái sắp xếp topo Floquet—bằng cách sử dụng bộ xử lý lượng tử 58 qubit của Google, Willow. Trạng thái lượng tử không cân bằng này xuất hiện trong các hệ thống được điều khiển bởi Hamiltonian tuần hoàn theo thời gian, nơi các quy tắc vật lý chi phối thay đổi theo một chu kỳ dự đoán được. Khác với các pha vật chất thông thường được định nghĩa dưới điều kiện cân bằng, các pha ngoài cân bằng này thể hiện các đặc tính động, tiến hóa theo thời gian mà nhiệt động học truyền thống không thể mô tả. Nhóm nghiên cứu đã phát triển một thuật toán giao thoa để khảo sát cấu trúc topo của trạng thái này, cho phép họ chứng kiến sự biến đổi động của các hạt kỳ lạ được lý thuyết dự đoán. Đột phá này chứng minh rằng các máy tính lượng tử như Willow không chỉ là công cụ tính toán mà còn là nền tảng thực nghiệm mạnh mẽ để khám phá các hiện tượng lượng tử phức tạp mà việc mô phỏng cổ điển rất khó hoặc không thể thực hiện được. Phát hiện này mở ra một biên giới mới trong mô phỏng lượng tử, biến các bộ xử lý lượng tử thành các phòng thí nghiệm để nghiên cứu vật chất lượng tử ngoài cân bằng.