20 декабря 2024 года исследователи из Университета Куин Мэри в Лондоне и Университета Аделаиды представили революционное открытие, связывающее Большой адронный коллайдер (LHC) с достижениями в квантовых вычислениях. Это исследование ввело понятие 'магии', которое является ключевым для разработки квантовых компьютеров, превосходящих традиционные системы.
'Магия' количественно описывает сложность квантовых систем, показывая, насколько необходимым становится квантовое вычисление по мере увеличения её значения. Исследование, опубликованное в Physical Review D, показывает, что LHC регулярно производит 'магии' благодаря анализу топ-кварков, самых тяжелых известных фундаментальных частиц.
Примечательно, что уровень 'магии', который демонстрируют эти топ-кварки, зависит от их скорости и направления, которые можно измерить с помощью детекторов ATLAS и CMS на LHC. Это новое открытие не только улучшает наше понимание квантовых систем, но и открывает пути для повышения возможностей квантовых вычислений.
Профессор Крис Уайт подчеркнул важность своей работы, заявив: 'Хотя запутанность была основным фокусом, наше исследование исследует 'магии' топ-кварков, которые в значительной степени определяют их пригодность для мощных квантовых компьютеров.' Его брат, профессор Мартин Уайт, добавил, что способность LHC наблюдать сложные квантовые поведения на беспрецедентных уровнях энергии представляет собой значительный шаг вперед в квантовых исследованиях.
Последствия этого открытия охватывают различные области, включая открытие лекарств и науку о материалах, где необходимы надежные и управляемые квантовые состояния. Понимание 'магии' играет ключевую роль в достижении такого контроля, тем самым повышая эффективность и функциональность квантовых компьютеров.
В заключение, это исследование не только освещает свойства самых тяжелых частиц во Вселенной, но и знаменует шаг к реализации полного потенциала квантовых вычислений, отмечая значительное пересечение между теорией квантовой информации и физикой высоких энергий.