Simulagailu kuantikoak, orain arte aztertu ezinak ziren fenomenoetara iristeko

Simulazio kuantikoaren bidez, laborategian ondo kontrolatutako sistema kuantiko baten portaera manipula eta beha daiteke, bestela eskuraezinak izango liratekeen sistema kuantikoak aztertzeko. Hori dela eta, lan honek simulatzaile kuantiko exotikoei buruzko ikuspegi integrala aurkezten du; horretarako, atomoetan, elektroietan eta fotoietan oinarritutako hainbat plataforma ikertu ditu, eta horien abantailak zein mugak aztertu. Ikerketaren buru Donostia International Physics Center-eko (DIPC) Tobias Grass eta Dario Bercioux Ikerbasque ikertzaileak izan dira, eta emaitza Reviews of Modern Physics aldizkarian argitaratu da berriki. Bestalde, artikuluak nabarmentzen du plataforma horiek beste fenomeno batzuk aztertzeko bide berriak ireki ditzaketela, materia kondentsatuaren fisikatik hasi eta kosmologiaraino. DIPCk gidatutako ikerketan, beste ikertzaile hauek ere hartu dute parte: Maciej Lewenstein, ICFO and ICREAko irakaslea; eta ETH Zurich-eko Institute for Theoretical Physics-eko, Lyongo École Centrale-ko eta TU Dortmund-eko ikertzaileak.

Egileen arabera, ikerketa honek aukera zirraragarriak eskaintzen ditu. Adibidez, simulagailu kuantikoen bidez geometria exotikoak dituen materia kuantiko sintetikoa sortu ahal izango da, eta geometria horiek lokalizazio-fenomenoak eragiten dituzte. Halaber, tresna horiek aukera emango dute espazio-denbora kurbatuak dituzten eredu kosmologikoak aztertzeko eta zulo beltzen efektu kuantikoak simulatzeko, hala nola Unruh efektua eta Hawking-en erradiazioa.

Tobias Grass DIPCko ikertzaileak azpimarratu duenez, “metodo klasikoek sistema horiek simulatzeko mugak dauzkate; simulagailu kuantikoek, berriz, beren gaitasun guztiak erabil ditzakete, eta horrek aukera ematen du gorputz askoren fisika kuantikoaren funtsezko gaiak jorratzeko”. “Gure azterketak erakusten du dagoeneko finkatu direla etorkizuneko azterketetarako oinarriak. Mekanika kuantikoaren lege ezagunek fenomeno ezezagunak eragingo dituzte; izan ere, fikziozko geometria espazialekin topo egingo dute, hala nola hiru dimentsio baino gehiagoko espazioak”, adierazi du Grassek.