Новый материал для квантового моделирования удивляет!

Ученые из Швейцарской федеральной политехнической школы Лозанны представили интересное новшество — акустический метаматериал, который позволяет моделировать квантовые явления. И что важно, это можно делать без страховки о хрупкости самих квантовых систем. Вместо того чтобы разбираться с трудным поведением частиц, исследователи предложили использовать звуковые волны.

Идея здесь довольно проста и в то же время гениальна: звуковые волны, как и квантовые, могут находиться в разных «состояниях», причем одновременно. Вы только представьте — как голос человека звучит благодаря множеству частот, так и квантовые системы могут находиться в состоянии суперпозиции. Новый метаматериал состоит из 16 акустических «атомов», которые помогают управлять звуковыми волнами, не нарушая условий эксперимента.

Что же это значит на практике? Возможности применения довольно широкие! Например, структура этого метаматериала во многом напоминает органы слуха человека, что открывает двери для изучения слуховых расстройств. Это может привести к новым методам диагностики и лечения. Но это еще не всё — ученые задумываются о создании акустического аналога квантовых компьютеров, где возможности вычислений будут реализованы благодаря звуковым волнам, а не частицам.

Вдобавок, такая технология может революционизировать телекоммуникации и энергетику — представьте себе более эффективное управление информационными и энергетическими потоками. По мнению авторов исследования, данный метаматериал можно считать настоящей лабораторией для исследования квантовых эффектов, но без тех ограничений, которые обычно с ними связаны. Это открытие созданного простого «моста» к еще более глубокому пониманию фундаментальных свойств материи и разработке новых технологий.

Примечательно, что подобные исследования в принципе не новы — ранее ученые уже научились управлять формой клеток с помощью света, и теперь мы наблюдаем, как идеи из разных областей науки начинают переплетаться, создавая интересные перспективы для будущих исследований.