Dispositivo quântico simula matéria surgindo

Uma equipe de pesquisa liderada por professores do Duke Quantum Center observou dinâmicas de quebra de cordas relacionadas à formação de partículas-antipartículas em um simulador quântico, uma das primeiras observações desse tipo na física quântica. Uma equipe de pesquisa liderada por professores do Duke Quantum Center (DQC) observou dinâmicas de quebra de cordas relacionadas à formação de partículas-antipartículas em um simulador quântico, uma das primeiras observações desse tipo na física quântica.

A abordagem, descrita na revista Nature Physics, mostra que computadores quânticos de íons aprisionados podem ser usados ​​para investigar questões fundamentais sobre o universo. O experimento emula a quebra de cordas, um fenômeno no qual dois blocos de construção fundamentais de matéria conectados se separam, acumulando energia suficiente para que novas partículas “surgissem” quando a conexão se rompe.

Estas descobertas assinalam um desenvolvimento acentuado no campo da ciência quântica e abrem novos caminhos para compreendermos a dinâmica da quebra de cordas. Trabalhar na interseção da simulação quântica e da física de altas energias é incrivelmente emocionante", disse Arinjoy De, primeiro autor do artigo, ex-Ph.

Ao simular o confinamento de quarks e os fenómenos de quebra de cordas num ambiente de laboratório controlado, estamos a abrir novos caminhos para investigações experimentais sobre o comportamento da matéria no seu nível mais fundamental. Ao preparar o sistema num estado fora de equilíbrio e acompanhar a sua evolução ao longo do tempo, os investigadores observaram o surgimento de cargas efetivas e reconstruíram a dinâmica das cordas resultante.

A equipe também simulou o processo em um computador clássico e confirmou que os resultados do computador quântico eram precisos. Os resultados da plataforma de íons aprisionados marcam um passo em direção à construção de simulações quânticas complexas o suficiente para exceder as capacidades até mesmo dos maiores supercomputadores.

Mesmo os menores insights de um modelo físico fora de equilíbrio nos guiarão no futuro. " Arinjoy De et al, Dinâmica de quebra de cordas em um simulador quântico, Nature Physics (2026).

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