«Представьте себе закрученные узоры, которые возникают, когда вы добавляете сливки в свой утренний кофе, — сказал Рахул Нандкишор из Университета штата Колорадо в Боулдере. — Представьте, что эти узоры продолжают кружиться, сколько бы вы ни смотрели».

Такая возможность открылась перед учеными в ходе математических расчетов поведения квантовой информации. Им еще предстоит провести эксперименты, чтобы убедиться, что эти вихри действительно могут вращаться бесконечно, но предварительные теоретические результаты говорят о потенциальном открытии материала, способного продолжительное время находиться в состоянии дисбаланса, пишет Science Daily.

Нандкишор сравнивает кубиты — единицы квантовой информации — с кофе и сливками в одной чашке. Их очень легко перемешать, так что они становятся неорганизованной массой. Однако ученые нашли обходной путь. Они рассчитали, что если расположить кубиты определенным образом, они сохранят свою информацию даже если возникнут помехи от магнитного поля или чего-то похожего. Если это так, открывается возможность создания устройств со своего рода квантовой памятью.

С помощью инструментов математического моделирования ученые представили массив из сотен тысяч кубитов, расположенных в шахматном порядке. Сложнее всего было уместить кубиты в тесном пространстве. Но если они расположены достаточно близко друг к другу, они получают возможность влиять на поведение соседей. Вычисления показали: при правильной организации паттернов кубиты могут кружиться по квантовому чипу, не распадаясь.

В практическом смысле открытие ученых может пригодиться в создании более совершенных квантовых компьютеров. В теоретическом оно может стать исключением из одного из самых нерушимых законов физики: несмотря на то, что почти все во Вселенной стремится к тепловому равновесию, определенным образом организованное вещество, оказывается, может не подчиняться этому правилу.

Потенциально прорывной теоретический подход к созданию квантовых машин предложили американские специалисты. Он позволяет избежать проблем, возникающих у современных квантовых процессоров путем использования естественных систем, таких как электронные спины дефектов алмазов.