Научный коллектив МФТИ и Института радиотехники и электроники им. В. А. Котельникова РАН предложил уникальную архитектуру сверхпроводникового квантового симулятора на основе поляризационных трансмонов Разработка предназначена для изучения топологических и многочастичных квантовых явлений и состояний. Результаты опубликованы в международном журнале Advanced Quantum Technologies В последние годы квантовые симуляторы топологических моделей активно исследуются на различных платформах. Такие устройства позволяют воспроизводить сложные физические системы в управляемых условиях и изучать явления, которые трудно наблюдать в природных материалах или рассчитывать на обычных компьютерах Новое перспективное направление связано с использованием метаатомов. Метаатомы – это искусственно созданные микроскопические элементы, которые взаимодействуют с электромагнитным полем подобно обычным атомам. Их свойства определяются конструкцией, поэтому учёные могут заранее задавать их поведение В качестве элементов нового симулятора учёные МФТИ с коллегами впервые предложили использовать поляризационные трансмоны. Это искусственные атомы, образованные четырьмя сверхпроводниковыми островками, соединёнными джозефсоновскими переходами. Такой элемент поддерживает две вырожденные ортогональные дипольные моды. Это два независимых способа колебания зарядов в поляризационном трансмоне, направленные перпендикулярно друг другу В классическом представлении их можно рассматривать как два направления поляризации электромагнитного поля Поляризационные трансмоны ученые предложили расположить в виде зигзагообразной цепочки. В такой геометрии сила взаимодействия между соседними элементами чередуется в зависимости от их взаимной ориентации. Авторы также учли дальнодействующее взаимодействие между элементами, следующими за ближайшими соседями. Оно связывает два поляризационных подпространства, которые без него вели бы себя как независимые цепочки, и снимает вырождение энергетического спектра Исследователи аналитически и численно определили топологические фазы системы и условия переходов между ними. Для этого использовались топологические инварианты и обратный коэффициент участия – величина, позволяющая определить, насколько сильно состояние локализовано в отдельных участках цепочки 📸 Официальный сайт МФТИ Макс | Телеграм