Загадочный 4D-метаматериал поможет развитию квантовых вычислений: что придумали ученые
Этот материал способен управлять энергетическими волнами на поверхности твердого вещества и это раскроет секрет механизма вибраций через твердую поверхность объектов.
Ученые Университета Миссури разработали новую форму метаматериала, основанную на методе 4D синтетического измерения, сообщает Interesting Engineering. Этот материал поможет в развитии квантовых вычислений. Человек воспринимает мир преимущественно в трех измерениях. Однако в последнее время ученые начали исследовать перспективы "четвертого измерения" (4D), или синтетического измерения — нашего видения за пределами физического мира.
Согласно опубликованной работе исследователей, этот материал может управлять энергетическими волнами на поверхности твердого вещества. Эти энергетические волны известны как механические поверхностные волны, которые могут помочь в определении того, как вибрации распространяются через твердую поверхность материала.
"Традиционные материалы ограничены только тремя измерениями по осям X, Y и Z", — говорит ученый Гуолян Хуанг, соавтор данного исследования из университета. "Но теперь мы создаем материалы в синтетическом измерении, или 4D, что позволяет нам манипулировать траекторией энергетической волны, чтобы она направлялась именно туда, куда мы хотим, когда она проходит от одного угла материала к другому", — пояснил он.
Основная польза от этого нового метаматериала — в области квантовых вычислений. Однако он также может иметь значение для создания более безопасных инженерных решений для сейсмоопасных районов.
"Большая часть энергии — 90% — от землетрясения происходит вдоль поверхности Земли. Поэтому, если покрыть этим материалом структуру, напоминающую подушку, и разместить ее на поверхности Земли под зданием, то это потенциально может помочь удержать конструкцию от разрушения во время землетрясения", — сказал Хуанг.
При разработке этого нового метаматериала использовалась область математики, известная как топология. Эта область занимается изучением форм и их расположения в пространстве.
В данном исследовании использовался эффект топологической накачки, который, как утверждается в исследовании, "позволяет волнам перемещаться по образцу, не подвергаясь нарушениям". Топологическая накачка способна улучшить квантовую механику и квантовые вычисления, позволяя создавать квантово-механические явления более высоких измерений.
Ранее Фокус рассказывал, что найден "чудесный" сверхпроводник: умеет левитировать и работать при комнатной температуре. Сверхпроводник LK-99 может сделать возможным создание транспортной сети для поездов на магнитной подвеске и усовершенствовать квантовые компьютеры, но может стать большим разочарованием.