Օքսֆորդի համալսարանի գիտնականները հիբրիդային քվանտային համակարգչի միջոցով վերարտադրել են մի երևույթ, որի դեպքում մասնիկը կարող է զգալ մագնիսական դաշտի ազդեցությունը՝ առանց հենց այդ դաշտով անցնելու։ Փորձի ընթացքում նրանց հաջողվել է ամբողջությամբ կանգնեցնել մոդելավորված մասնիկի շարժումը՝ ցույց տալով, թե ինչպես են քվանտային երևույթները փոխում նյութի վարքը։
Փորձը վերարտադրել է Ահարոնով-Բոմի էֆեկտը, որը ֆիզիկոսներ Յակիր Ահարոնովն ու Դեյվիդ Բոմը կանխատեսել էին 1959 թվականին։ Դրա համաձայն՝ լիցքավորված մասնիկի քվանտային վիճակը կարող է փոխվել մագնիսական հոսքի ազդեցությամբ, նույնիսկ եթե մասնիկն անցնում է այն տարածքից դուրս, որտեղ գործում է մագնիսական դաշտը։ Այս ազդեցությունը հետագայում հաստատվել է իրական էլեկտրոնների մասնակցությամբ փորձերում։
Գիտնականներն իրենց փորձի համար միավորել են երկու քվանտային բաղադրիչ՝ քյուբիթներ և քվանտային տատանիչներ։ Առաջինները ներկայացրել են դաշտերը, իսկ տատանիչները՝ նյութը։ Դրանց միջոցով հետազոտողները կառուցել են պարզ օղակաձև համակարգ, որտեղ երկու տատանիչ ներկայացրել են նյութի մասնիկը երկու տարբեր դիրքերում, իսկ երկու քյուբիթ՝ այդ դիրքերը միացնող դաշտերը։
Հետազոտողները քյուբիթները բերել են խճճված քվանտային վիճակի, որը մոդելում ներկայացրել է օղակի կենտրոնով անցնող մագնիսական հոսքը։ Սկզբում մասնիկը կարողացել է քվանտային թունելավորման միջոցով շարժվել օղակի շուրջը։ Սակայն մագնիսական հոսքի ավելացումից հետո երկու հնարավոր ուղիների քվանտային փուլերը փոխվել են, և դրանց ազդեցությունները չեղարկել են միմյանց։ Արդյունքում թունելավորումը լիովին դադարել է, և մոդելավորված մասնիկը մնացել է իր սկզբնական վիճակում։
Աշխատանքը ցույց է տվել, որ Ահարոնով-Բոմի էֆեկտը կարելի է ուսումնասիրել նաև այնպիսի համակարգում, որտեղ դաշտն ինքն է մասնակցում քվանտային փոփոխություններին։ Արդյունքները հրապարակվել են «Nature Physics» գիտական ամսագրում։
Նման համակարգերը կարող են օգնել ուսումնասիրել նյութի և հիմնարար ուժերի հետ կապված դաշտերի փոխազդեցությունները, որոնց հաշվարկները սովորական համակարգիչների համար չափազանց բարդ են։ Օքսֆորդի հետազոտությանը զուգահեռ Մերիլենդի համալսարանի՝ պրոֆեսոր Նորբերտ Լինկեի գլխավորած խումբը հիբրիդային քվանտային համակարգով մոդելավորել է Յուկավայի պոտենցիալը՝ միջուկային և մասնիկների ֆիզիկայում կիրառվող փոխազդեցության մաթեմատիկական նկարագրությունը։ Երկու խմբերի աշխատանքները նույնպես հրապարակվել են «Nature Physics»-ում։
Այս փորձի արժեքը միայն այն չէ, որ գիտնականները վերարտադրել են ավելի քան վեց տասնամյակ առաջ կանխատեսված քվանտային երևույթը։ Նրանք ցույց են տվել նաև, որ հնարավոր է ուսումնասիրել այդ երևույթը մի համակարգում, որտեղ դաշտը պարզապես արտաքին պայման չէ, այլ ինքն էլ մասնակցում է փոփոխություններին։ Սա հետազոտողներին հնարավորություն է տալիս ավելի մոտենալ այնպիսի ֆիզիկական մոդելների ուսումնասիրությանը, որոնց հաշվարկը դասական համակարգիչներով դժվարանում է համակարգի բարդանալուն զուգընթաց։
Սակայն փորձն առայժմ վերաբերում է փոքր և հատուկ կառուցված քվանտային համակարգի, ոչ թե իրական մասնիկների շարժումը ցանկացած պայմաններում կանգնեցնելուն։ Հաջորդ խնդիրը նման մոտեցումը բարդ համակարգերի վրա փորձարկելն է։ Մերիլենդի համալսարանի զուգահեռ աշխատանքը նույնպես ցույց է տալիս, որ հիբրիդային քվանտային համակարգերը կարելի է կիրառել տարբեր հիմնարար փոխազդեցություններ ուսումնասիրելու համար, թեև դրանց գործնական հնարավորությունները գնահատելու համար դեռ անհրաժեշտ են հետագա հետազոտություններ։
