대형 강입자 충돌기는 정기적으로 마법을 만든다

형제 연구 듀오는 LHC(Large Hadron Collider)가 가장 무거운 기본 입자인 톱 쿼크를 생성할 때 정기적으로 마법이라는 특성을 생성한다는 사실을 발견했습니다.

이 발견은 신체검사 D는 양자 컴퓨팅의 발전에 영향을 미치며, 마법은 비양자 컴퓨터가 양자 시스템을 계산하는 것이 얼마나 어려운지 설명하는 척도입니다.

"마법의 수준이 높을수록 행동을 설명하기 위해 양자 컴퓨터가 더 많이 필요합니다."라고 쌍둥이 형제 Chris 교수와 함께 연구를 주도한 애들레이드 대학교 물리학, 화학 및 지구과학 대학의 Martin White 교수는 설명합니다. 화이트(White)는 런던 퀸 메리 대학의 물리학자입니다.

"양자 시스템의 마법적 특성을 연구하면 양자 컴퓨터의 개발 및 잠재적 용도에 대한 중요한 통찰력을 얻을 수 있습니다."

LHC는 두 개의 고에너지 입자 빔이 충돌하기 전에 광속에 가까운 속도로 이동하는 다수의 가속 구조를 갖춘 27km 길이의 초전도 자석 고리로 구성된 세계에서 가장 크고 가장 강력한 입자 가속기입니다. .

톱 쿼크가 나타내는 마법의 양은 움직이는 속도와 이동 방향에 따라 달라지며, 이 모든 것은 LHC 양성자 충돌 결과를 관찰하는 ATLAS 및 CMS 감지기로 측정할 수 있습니다.

"양자 연구는 오랫동안 입자가 연결되는 얽힘에 초점을 맞춰왔습니다. 그러나 마법에 대한 우리의 연구는 입자가 강력한 양자 컴퓨터를 구축하는 데 얼마나 적합한지 탐구합니다."라고 White 교수는 말합니다.

"ATLAS 실험은 이미 양자 얽힘의 증거를 관찰했습니다. 우리는 LHC가 이러한 종류의 실험을 위해 시도한 가장 높은 에너지에서 더 복잡한 양자 행동 패턴을 관찰할 수도 있음을 보여주었습니다."

수십 년 동안 과학자들은 양자 역학의 법칙을 활용하여 기존 컴퓨터보다 훨씬 더 뛰어난 처리 능력을 달성하는 양자 컴퓨터를 구축하기 위해 노력해 왔습니다.

양자 컴퓨터의 잠재적 이점은 광대하며 신약 발견 및 재료 과학과 같은 분야에 영향을 미칩니다. 이 힘을 활용하려면 강력하고 제어 가능한 양자 상태가 필요하며 마법은 이러한 제어를 달성하는 데 중요한 역할을 합니다.

"우리의 연구는 양자 정보 이론과 고에너지 물리학 사이의 연관성을 더 깊이 이해할 수 있는 길을 열었습니다."라고 White 교수는 말합니다.

"이번 발견은 단지 우주에서 가장 무거운 입자에 관한 것이 아니라 혁명적이고 새로운 컴퓨팅 패러다임의 잠재력을 여는 것에 관한 것입니다."

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2024/12/241219211241.htm