Vedci odhalili úplne nový druh hmoty. Kvantový čip Willow ukázal niečo, čo bolo doteraz len na papieri
Vedci v spolupráci s Google Quantum AI po prvýkrát vytvorili úplne nový stav hmoty pomocou čipu Willow s 58 qubitmi. Objav Floquetovej fázy ukazuje, že kvantové počítače môžu byť aj laboratóriami na skúmanie vesmíru.
Vedci zaznamenali až nečakaný prelomový úspech v oblasti kvantových technológií. V spolupráci s tímom Google Quantum AI sa im podarilo pomocou čipu Willow s 58 qubitmi po prvýkrát vytvoriť a preskúmať úplne nový druh hmoty. Tá, ktorá bola roky iba teóriou, sa nakoniec stala realitou. Tento objav zároveň poukazuje na to, že kvantové procesory už nemusia byť len extrémne výkonné počítače, ale aj akési „mikroskopické laboratóriá“ na skúmanie vesmíru na jeho úplne základnej úrovni.
Na výskume spoločne pracovali odborníci z Technickej univerzity v Mníchove, Princetonskej univerzity a Google Quantum AI. Ich úspechom je vytvorenie tzv. Floquetovej fázy hmoty. Ide o stav, ktorý sa nepodobá ničomu, čo bežne poznáme. Kým voda či ľad sa držia stabilných fyzikálnych pravidiel, nová fáza funguje inak. Doslova sa správa v rytme, ktorý sa pravidelne opakuje, akoby „žila vlastným pulzom“. A práve to ju odlišuje od známych skupenstiev látok.
Scientists discovered a successful new approach for research of out-of-equilibrium matter, showing that #quantumcomputers offer an unparalleled way to explore those exotic states of matter: https://t.co/F7VlgOUmNv#exoticmatter #quantumresearch
📷Google Quantum AI
— TU München (@TU_Muenchen) September 11, 2025
Hypotéza, ktorá sa zmenila na realitu
Vedci o takomto stave hmoty uvažovali desiatky rokov, vždy to však zostalo len na strane rovníc a teoretických modelov. Teraz sa to po prvýkrát podarilo aj reálne ukázať na kvantovom procesore.
„Niečo, čo bolo doteraz len hypotéza, vidíme na vlastné oči,“ zdôraznil jeden z členov tímu.
Willow je kvantový procesor, ktorý už kedysi upútal pozornosť. Zvládol totiž výpočet, ktorý by tradičným superpočítačom trval milióny rokov. Tento výkon Google predstavil ako dôkaz tzv. kvantovej nadvlády. Tentokrát však vedci išli ešte ďalej. Svoj čip využili nie len na rýchle výpočty, ale na samotné skúmanie fyziky. Pomocou špeciálneho interferometrického algoritmu sledovali, ako sa častice v novej fáze správajú a menia.
Neprehliadni
Výsledky boli šokujúce. Vedci dokázali priamo zobraziť charakteristické usporiadané pohyby na okrajoch systému, jav, ktorý je typický pre topologické stavy hmoty. Navyše pozorovali aj fenomén, ktorý bol doteraz len v učebniciach: dynamickú „transmutáciu exotických častíc“. To je jeden z kľúčových znakov, že naozaj išlo o nový stav hmoty, ktorý fyzika poznala doteraz iba z rovníc.
„Naše výsledky ukazujú, že kvantové procesory nie sú len výpočtové zariadenia, sú to experimentálne platformy pre objavovanie a skúmanie úplne nových stavov hmoty,“ vysvetlila prvá autorka výskumu, doktorandka Melissa Will z TUM.
Aj keď je všetko zatiaľ vo fáze základného výskumu, jeho potenciál je obrovský. Poznanie takýchto exotických stavov môže viesť k vývoju stabilnejších kvantových procesorov, nových materiálov a možno aj k inovatívnym technológiám v energetike. Doteraz neexistoval spôsob, ako tieto teórie a predpovede reálne otestovať. Kvantové počítače však otvárajú cestu k tomu, aby sa hypotézy zmenili na experimentálne fakty.
Objav Floquetovej fázy tak nepredstavuje iba vedeckú raritu, ale aj možnosť skúmať vesmír z úplne iného uhla pohľadu. Vyzerá to tak, že tento typ počítačov nakoniec bude oveľa univerzálnejší, než sa pôvodne predpokladalo.
