🔬 Исследователи на квантовом симуляторе Aquila компании QuEra Computing обнаружили несколько устойчивых режимов в системе из нейтральных атомов, содержащей до 180 кубитов. После резкого изменения параметров в двумерной системе возникал динамический фазовый переход первого рода. Работа в Nature показывает, как изучать долгоживущие квантовые фазы вдали от равновесия.
Команда готовила систему в заданном начальном состоянии, затем резко меняла параметры и отслеживала её поведение. Эксперименты включали одномерные цепочки из 52 атомов и двумерные квадратные решётки из 180 атомов. Исследователи перебирали широкий диапазон условий, чтобы различить устойчивые динамические режимы.
Авторы связывают устойчивость этих режимов с предтермальными состояниями, которые поддерживают сильные динамические ограничения. При определённых параметрах резонансы разрушали эту устойчивость, а в отклике системы появлялись резкие пики. Расчёты количественно объяснили эти особенности.
В двумерной решётке переход первого рода был связан с распространением дефектов неелевского порядка. Команда проверила его обобщённым тестом Клаузиуса — Клапейрона. При увеличении системы положение перехода и соотношение скачков измеряемых величин сходились к устойчивым значениям, что согласуется с переходом первого рода. Его границы не повторяли границы фаз в равновесии.
✅ Работа даёт управляемый способ исследовать долгоживущие квантовые фазы и их разрушение вдали от равновесия. Ограничение: часть экспериментальных данных охватывает лишь 4 мкс, а разброс положений атомов расширяет и сглаживает резонансные пики.
