Островки порядка. Исследователи нашли регулярные траектории среди хаоса в квантовых системах
Международная команда ученых разработала метод поиска регулярных паттернов в хаотических квантовых системах. На базе процессора с 24 кубитами удалось обнаружить стабильные «островки» упорядоченного движения.
Сложные квантовые системы обычно быстро теряют информацию о своих исходных состояниях из-за активного взаимодействия между компонентами и появления квантовой запущенности. Однако исследователи из Чжэцзянского университета и Университета Лидса предложили инновационный подход, позволяющий отыскивать скрытые закономерности в хаотическом поведении.
Результаты работы, опубликованные в издании Nature Physics, показывают успешное выявление стабильных циклических процессов на квантовом процессоре.
Авторы исследования опирались на предыдущие наработки по так называемым «квантовым шрамам» — эффекту, при котором определенные состояния возвращаются к исходной конфигурации. Для этого ученые задействовали 24-кубитную систему в связи с классическим компьютером. Используя итеративный алгоритм обратной связи, исследователи смогли фиксировать короткие этапы квантовой эволюции и корректировать состояние системы без предварительного знания точной траектории движения. Такой подход эффективно работает на современных процессорах, чувствительных к внешним воздействиям.
Главным открытием стало то, что среди хаотической среды существуют четкие островки регулярного движения, напоминающие стабильные орбиты небесных тел в Солнечной системе. Управление этими процессами открывает новые перспективы для более глубокого понимания фундаментальной физики и создания более стабильных квантовых устройств будущего. В планах ученых подробное изучение условий стабильности таких островов и их связи с другими квантовыми феноменами.