Експеримент на ВАК: фізики виявили "магію" в найважчих частинках у Всесвіті

Письменник-фантаст Артур Кларк говорив, що будь-яку досить просунуту технологію практично неможливо відрізнити від магії. Тепер фізики під час експериментів на Великому адронному колайдері (ВАК) показали, що звичайний метод виробництва частинок створює саме "магію". Дослідження опубліковано в Physical Review D, пише Gizmodo.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

За допомогою ВАК вчені зробили кілька найважливіших відкриттів у фізиці елементарних частинок протягом останніх понад 10 років. Гігантський прискорювач частинок допомагає перевіряти нові теорії про нескінченно малі частинки матерії та фундаментальні закони, які керують Всесвітом.

Багато років вчені намагаються створити квантові комп'ютери, які використовують закони квантової механіки для досягнення великої обчислювальної потужності. Тепер же виявлена "магія" допоможе створити більш потужні квантові комп'ютери.

Фізики виявили, що під час зіткнень частинок на ВАК, прискорювач частинок постійно створює "магію". У цьому випадку магія — це вимір того, наскільки складно класичному комп'ютеру моделювати квантовий стан. Ідея полягає в тому, що під час розв'язання особливо складних завдань класичні комп'ютери не приносять користі.

Фізики вивчили поведінку істинних кварків і ймовірність того, що БАК виробляє магічні справжні кварки. Виявилося, то вони створюються дуже часто. Справжні кварки, найважчі елементарні частинки у Всесвіті, є одним із шести типів кварків, тобто частинок, з яких складаються протони і нейтрони в ядрі атома.

За словами фізиків, вони вивчили концепцію "магії" в справжніх кварках, яка вимірює, наскільки добре частинки підходять для створення потужних квантових комп'ютерів. Виявилося, що кількість "магії", яка проявляється в справжніх кварках, визначається швидкістю руху цих частинок і напрямком їхнього руху.

Вчені кажуть, що потрібно ще вивчити, чи є властивість "магії" природною неминучістю в експериментах на ВАК, а також чи виробляє природа "магічні" справжні кварки. Вивчення "магічних" властивостей квантових систем дає суттєві знання про розробку та потенційне використання квантових комп'ютерів.

Квантові комп'ютери працюють на квантових бітах, які схожі на звичайні комп'ютерні біти, за винятком того, що їхні значення можуть бути інтерпретовані як 0 і 1 одночасно. Таким чином це дозволяє квантовим комп'ютерам обробляти інформацію значно швидше.

За словами фізиків, відкриття "магічних" властивостей справжніх кварків має велике значення не тільки для фізики елементарних частинок, а й може спричинити революції у створенні квантових комп'ютерів. Використання великої обчислювальної потужності квантових комп'ютерів вимагає наявності контрольованих квантових станів, і "магія" відіграє вирішальну роль у досягненні цього контролю.

Як уже писав Фокус, фізики з'ясували, що заважало розкрити одну із загадок кварків.

Також Фокус писав про те, що компанія зі США збирається побудувати першу в світі електростанцію для виробництва практично безмежної енергії.

Ще Фокус писав про те, чому зникнення чорних дір є великою проблемою для фізиків. Ще 1974 року Стівен Гокінг припустив, що чорні діри можуть випаровуватися. Це призвело до появи інформаційного парадоксу чорних дір.