Ученые из ЦЕРН впервые в истории создали кубит из антипротона и смогли контролировать его состояние почти целую минуту. Это открытие может наконец объяснить, почему во Вселенной преобладает обычная материя над антиматерией.
Революционный прорыв в квантовых технологиях
Исследователи использовали магнитные поля для удержания одного антипротона. Они измерили скорость изменения направления его спина в течение 57 секунд. Результаты эксперимента опубликованы в престижном журнале Nature 23 июля.
Спин частицы может находиться в состоянии "вверх" или "вниз", как компьютерный бит в состоянии "0" или "1". Но антипротонный кубит способен существовать одновременно в обоих состояниях. Это уникальное свойство делает квантовые компьютеры потенциально гораздо мощнее классических.
Винченцо Ваньони из Итальянского национального института ядерной физики назвал эксперимент беспрецедентным достижением в контроле антиматерии. По его словам, это самое близкое к двигателям искривления из "Звездного пути", что когда-либо создавали на Земле.
Поиск ответа на главную загадку Вселенной
Стефан Ульмер из ЦЕРН объясняет главную цель исследований. Если рассматривать только физические законы, нет никакой причины, почему материи должно быть больше, чем антиматерии. Однако в космосе антиматерии практически нет.
Одно из возможных объяснений кроется в разнице магнитных моментов протона и антипротона. Пока что измерения не выявили никакого различия с точностью до 1,5 частей на миллиард. Но новый метод позволит повысить точность в 25 раз.
Барбара Латач, ведущий автор исследования, подчеркивает революционность метода. Впервые ученые получили полный контроль над спиновым состоянием фундаментальной частицы.
Будущее квантовых вычислений на антиматерии
Квантовые компьютеры из антиматерии пока остаются далекой перспективой. Они будут гораздо сложнее в изготовлении, чем обычные квантовые системы, которые и без того являются чрезвычайно сложными.
Однако если ученые обнаружат разницу между материей и антиматерией, такие компьютеры станут ценными. Они позволят проводить идентичные вычисления на разных типах кубитов и сравнивать результаты.
Этот прорыв открывает новую страницу в исследовании фундаментальных свойств Вселенной и может наконец дать ответ на вопрос, почему мы вообще существуем.
