Слово «квантовый» происходит от латинского слова *quantum*, означающего «сколько» или «определённая порция». В научном контексте термин «квантовый» используется для описания явлений, происходящих на уровне атомов и элементарных частиц, где классическая физика перестаёт быть применимой. Квантовый мир подчиняется законам квантовой механики — фундаментальной теории, объясняющей поведение материи и энергии в малых масштабах.
")[теории](https://hanga.su/glossary/theory "Теория – это фундаментальная часть науки, которая объясняет наблюдаемые явления и помогает предсказывать будущие события. Она создаётся на основе тщательных исследований, экспериментов и анализа данных. Теория – это больше, чем просто идея; она должна быть проверяема, объяснять существующие факты и быть способной к развитию.
"), так и для физики конденсированного состояния. [Эксперимент](https://hanga.su/glossary/experiment "Эксперимент — это основа научного метода, которая позволяет проверять гипотезы, подтверждать теории и открывать новые законы природы. Это процесс, в ходе которого исследователи изучают, как различные факторы влияют на объект исследования, создавая условия, которые можно контролировать и измерять.
") провели исследователи из Китая, Дании, Испании и Бразилии. Работа была опубликована в престижном журнале Nature Communications. В модели использовался [квантовый](https://hanga.su/glossary/quant "Слово «квантовый» происходит от латинского слова *quantum*, означающего «сколько» или «определённая порция». В научном контексте термин «квантовый» используется для описания явлений, происходящих на уровне атомов и элементарных частиц, где классическая физика перестаёт быть применимой. Квантовый мир подчиняется законам квантовой механики — фундаментальной теории, объясняющей поведение материи и энергии в малых масштабах.
") процессор на основе сверхпроводящих кубитов. Система эволюционировала от антиферромагнитного состояния, где спины частиц чередуются, к ферромагнитному, в котором все спины ориентированы в одну сторону. Такое [поведение](https://hanga.su/glossary/behavior "Поведение – это способ, с помощью которого живые организмы адаптируются к окружающей среде, взаимодействуют друг с другом и реагируют на внешние стимулы. От элементарных движений клеток до сложных социальных структур у животных – каждый аспект поведения раскрывает удивительные механизмы выживания и адаптации.
") иллюстрирует фазовый переход, сопровождаемый спонтанным нарушением симметрии — важнейший механизм формирования структуры в [природе](https://hanga.su/glossary/nature "Природа — это удивительная совокупность экосистем, живых организмов и природных явлений, которые формируют наш мир. Каждый элемент природы, от мельчайших микробов до величественных гор и океанов, играет важную роль в поддержании жизни на планете.
"), от кристаллов до элементарных частиц. Ключевая особенность эксперимента — моделирование при температуре, близкой к абсолютному нулю. Хотя физически температура 0 Кельвинов недостижима, квантовые вычисления позволяют имитировать поведение системы в этом пределе. Используя семикубитную схему, учёные смоделировали адиабатическую эволюцию — медленный переход системы из одного квантового состояния в другое, контролируемый изменением параметров гамильтониана. Это позволило наблюдать, как квантовый порядок возникает из симметричного начального состояния без внешнего вмешательства. Существенной частью работы стала «оцифровка» адиабатической эволюции. Вместо непрерывного изменения параметров гамильтониана, учёные разбили процесс на M дискретных блоков, реализованных с помощью квантовой схемы. При этом было показано, что заранее выбранные параметры, обеспечивающие широкий энергетический зазор, позволяют сократить длину схемы без потери точности. Это делает такой подход эффективным и масштабируемым для более сложных моделей. Фазовый переход был обнаружен с помощью [анализа](https://hanga.su/glossary/analysis "Анализ — это один из фундаментальных инструментов науки, используемый для структурного изучения сложных систем, данных и процессов. В основе анализа лежит разложение явлений или данных на составляющие части, что позволяет лучше понять их структуру, закономерности и взаимосвязи.
") корреляционных функций и [энтропии](https://hanga.su/glossary/entropy "Энтропия — это фундаментальная физическая величина, характеризующая степень неупорядоченности системы и направление протекания процессов. Впервые она была введена в термодинамике для описания необратимости тепловых явлений и стала ключевым понятием второго закона термодинамики.
") Реньи — метрики, позволяющей количественно оценить степень запутанности между частями квантовой системы. Запутанность, наряду с суперпозицией, является ключевой особенностью квантовых вычислений: она позволяет формировать корреляции, которые невозможно описать классическими методами. Таким образом, система демонстрировала не только нарушение симметрии, но и формирование нового квантового порядка с сильными нелокальными связями между кубитами. Реализация была выполнена на квантовом процессоре в Южном университете науки и технологий в Шэньчжэне — городе, который за последние десятилетия превратился в один из ведущих научных и промышленных центров мира. Использовались сверхпроводящие кубиты на основе ниобиевых сплавов, функционирующие при температуре около одной милликельвины. Благодаря их масштабируемости и высокой стабильности, такие системы считаются перспективными кандидатами для построения универсального квантового компьютера. Научная значимость этой работы заключается в демонстрации того, что квантовые компьютеры могут быть не только вычислительными машинами, но и физическими лабораториями для моделирования явлений, недоступных классическим системам. Спонтанное нарушение симметрии — универсальный механизм в физике, лежащий в основе законов сохранения и формирования структуры. Его экспериментальное моделирование в квантовой системе на чипе открывает новые горизонты для изучения сложных квантовых фаз, критических явлений и переходов материи. Разработка квантовых алгоритмов для описания таких процессов, как фазовые переходы и формирование порядка, становится особенно актуальной в контексте растущей вычислительной сложности классических симуляций. Квантовые машины предоставляют принципиально новый инструментарий для анализа систем с сильными корреляциями, запутанностью и топологическими свойствами. Это исследование также демонстрирует, как тесное сотрудничество между теоретиками и экспериментаторами, объединяющее физиков из разных стран, может привести к фундаментальным открытиям на стыке квантовой теории, материаловедения и информационных технологий. Ожидается, что в будущем аналогичные подходы будут применяться для моделирования более сложных систем, включая сверхпроводящие материалы, квантовые магниты и экзотические фазы [вещества](https://hanga.su/glossary/substance "Вещество — это форма материи, обладающая массой и занимающая пространство. Оно состоит из атомов, молекул или элементарных частиц, взаимодействующих между собой посредством фундаментальных сил. Основные состояния вещества включают твёрдое, жидкое, газообразное и плазму, однако современная физика дополнительно выделяет экзотические формы, такие как конденсат Бозе–Эйнштейна, кварк-глюонная плазма и сверхтекучие фазы.
"). **Ссылка:** «Цифровое моделирование спонтанного нарушения симметрии при нулевой температуре в сверхпроводящем решеточном процессоре» [ DOI: 10.1038/s41467-025-57812-8.](https://www.nature.com/articles/s41467-025-57812-8 "DOI: 10.1038/s41467-025-57812-8") - [ Физика ](https://hanga.su/physics) - [ Энергетика ](https://hanga.su/energy) - [ Автоматизация ](https://hanga.su/automation) - [ Квантовые технологии ](https://hanga.su/quantum-technologies) - Понравилось: 0 - Связанные материалы: [Гамильтон и квантовая революция: как свет и материя были связаны за столетие до появления квантовой механики](https://hanga.su/1331,2025)| [Квантовый велосипед: топологические состояния, которые забывают, как их создали — прорыв Гарварда и MIT](https://hanga.su/1887,2026)| [Квантовый газ без сопротивления: эксперимент, в котором движение не теряет энергию](https://hanga.su/1534,2025)| [Квантовый компьютер Google моделирует фундаментальные законы Вселенной](https://hanga.su/1176,2025)| [Квантовый компьютер впервые смоделировал элементы голографической Вселенной и приблизил ученых к пониманию квантовой гравитации](https://hanga.su/2311,2026)| [Новый путь в квантовой физике: физики нашли способ обойти ограничения принципа неопределённости](https://hanga.su/1332,2025) - Похожие материалы: [Квантовая проверка симметрии: учёные подтвердили сохранение углового момента на уровне одного фотона](https://hanga.su/917,2025) | [Нарушение фундаментального принципа: как ионообменные мембраны опровергли симметрию Онзагера](https://hanga.su/804,2025) | [Симметрия под вопросом: новые открытия в физике меняют наше представление о материи](https://hanga.su/800,2025) Загрузка следующей статьи...