Квантовая технология — область, обещающая превратить ваш ноутбук в мозг размером с планету, — потихоньку выбирается из лаборатории в отрасли, которые могут её реально использовать. Новое исследование под руководством преподавателя физики Кал Поли Иэна Пауэлла и студента-исследователя Луи Бухалтера (бакалавр физики, 2025) показало, что если покачивать магнитное поле определённым образом, можно создать экзотические квантовые состояния, не имеющие статического аналога. Работа, опубликованная в Physical Review B под названием «Flux-Switching Floquet Engineering», предполагает, что странность материи можно усиливать, меняя её окружение во времени.

«Полезные квантовые свойства могут зависеть не только от того, что представляет собой материал, но и от того, как он возбуждается во времени», — сказал Пауэлл, вероятно, покручивая ручку с надписью «Реальность». Периодически переключая магнитные поля, команда создала управляемые квантовые фазы, которые не существуют в статических материалах. Эти состояния более стабильны и менее подвержены «шуму», из-за которого квантовые компьютеры ведут себя как ребёнок с калькулятором. Последствия? Улучшенные квантовые вычисления и симуляция, хотя Пауэлл признаёт, что до лечения рака или оптимизации вашего пенсионного счёта ещё несколько экспериментальных подтверждений.

Исследование также выявило математическую закономерность, отражающую системы более высоких измерений, что означает, что простые установки могут моделировать сложную квантовую физику без строительства мультивселенной. Команда нанесла на карту топологическую фазовую диаграмму — по сути, шпаргалку, где живут стабильные квантовые состояния. Для Бухалтера, который сейчас направляется в Вашингтонский университет на магистратуру по материаловедению, проект показал, что «исследования редко бывают прямолинейными». В переводе: это много пяления в графики и бормотания. Он надеется продолжить разработку квантовых устройств в национальной лаборатории, желательно с лучшим кофе.