Ключевая идея заключается в том, что полезные квантовые свойства могут зависеть не только от того, что представляет собой материал, но и от того, как он меняется во времени. Исследователи показали, что периодическое изменение магнитного поля может порождать управляемые квантовые фазы, у которых нет статического аналога. Эти фазы могут быть очень стабильными и устойчивыми к шуму, одной из главных проблем при создании квантовых технологий.

Рукводитель исследования Йен Пауэлл из Политехнического университета Калифорнии признал, что технические аспекты исследования сложно описать неспециалистам в области физики. Но с концептуальной точки зрения исследование указывает на возможные пути для создания экзотических квантовых состояний на контролируемых платформах, таких как эксперименты с ультрахолодными атомами.

«В глобальном масштабе я бы описал это как прогресс в нашем понимании того, как зависящее от времени управление может создавать и организовывать новые формы квантовой материи, — сказал Пауэлл. — Главная идея заключается в том, что полезные квантовые свойства могут зависеть не только от того, что представляет собой материал, но и от того, как он управляется во времени. В нашем случае мы показываем, что периодическое изменение магнитного поля может создавать управляемые квантовые фазы, не имеющие статического аналога».

Кроме того, работа выявила математическое правило, перекликающееся с закономерностями, которые чаще ассоциируют с многомерными квантовыми системами, сообщает Phys. Это позволяет предположить, что относительно простые системы могут предложить новый способ изучения такой физики.

Хотя магнитные поля являются одним из основных инструментов для управления и считывания кубитов в существующих квантовых технологиях, работа ученых не ограничивается этой областью. Она не предлагает какой-нибудь новый тип кубита, но раскрывает фундаментальный механизм создания устойчивых квантовых фаз с помощью динамического управления.

Следующий шаг исследователей — экспериментальная проверка. Если она пройдет успешно, можно будет заняться созданием более стабильных кубитов или новых платформ для квантовой симуляции.

Международная группа исследователей обнаружила, что память в квантовых системах может проявляться по-разному в зависимости от способа описания эволюции системы. Работа проясняет фундаментальный аспект квантовой динамики и показывает, как уникальная квантовая природа эволюции во времени переопределяет даже такие базовые понятия, как память.