Thomas Iadecola trabalhou no título do último trabalho de pesquisa que inclui seu trabalho teórico e analítico, explicando pacientemente a simulação quântica digital, sistemas Floquet e fases topológicas protegidas por simetria.
Em seguida, ele ofereceu explicações sobre sistemas de não equilíbrio, cristais de tempo, periodicidade 2T e o Prêmio Nobel de Física de 2016.

A parte de Iadecola da física da matéria condensada quântica - o estudo de como os estados da matéria emergem de coleções de átomos e partículas subatômicas - pode ser contra-intuitiva e precisa de uma explicação no máximo a cada turno e termo.

O resultado final, conforme explicado pela Real Academia Sueca de Ciências ao anunciar o prêmio de física de 2016 para David Thouless, Duncan Haldane e Michael Kosterlitz, é que os pesquisadores estão revelando cada vez mais os segredos da matéria exótica, "um mundo desconhecido onde a matéria pode assumir estados estranhos."

O novo artigo publicado na revista Nature e co-autoria de Iadecola, professor assistente de física e astronomia da Iowa State University e cientista do Laboratório Nacional Ames, descreve simulações usando computação quântica que permitiram a observação de um estado distinto da matéria fora de seu equilíbrio normal.

O autor correspondente do artigo é Dong-Ling Deng, da Universidade Tsinghua, em Pequim, China. Deng e Iadecola trabalharam juntos em 2017 e 18 como pesquisadores de pós-doutorado na Universidade de Maryland.

“Nosso trabalho abre caminho para explorar novas fases de não equilíbrio da matéria”, escreveram os autores em um resumo de seu artigo.

Para você e para mim, esses novos estados da matéria podem um dia fornecer propriedades únicas e úteis para novas tecnologias. Possíveis aplicações no processamento de informações quânticas incluem ciência de medição de precisão e armazenamento de informações.

Para este projeto, Iadecola foi um cientista coadjuvante que contribuiu com trabalho teórico e análise de dados. Por exemplo, "Em um projeto colaborativo como este, meu papel é ajudar a definir as questões que os experimentalistas precisam abordar", disse ele.

A principal questão que eles responderam neste artigo é como uma plataforma de computação quântica pode ser usada para estudar e entender estados exóticos da matéria.

“Este artigo demonstra que os pesquisadores têm uma plataforma de simulação quântica digital muito boa”, disse Iadecola. "Esta plataforma também pode ser aplicada a outros problemas interessantes na física quântica de muitos corpos."

O projeto se encaixa com o trabalho Iadecola vai começar neste verão. O próximo projeto envolverá trabalho teórico em sistemas quânticos de muitas partículas, incluindo o estudo de como estados quânticos delicados podem ser preservados. Essa preservação permitiria que os estados fossem usados ​​para computação quântica, uma nova tecnologia que usa a dinâmica quântica para processar e armazenar informações.

Iadecola também espera desenvolver um currículo interdisciplinar em computação quântica no estado de Iowa para ajudar a "aumentar o pipeline de talentos quânticos".

Embora o projeto seja sobre teoria e educação, um resumo diz que será abordado "com vistas a tecnologias quânticas emergentes".

"Estamos pensando em novos fenômenos", disse Iadecola. “Perceber esses fenômenos no hardware quântico atual pode preparar o terreno para nos mover em direção a essas aplicações no processamento de informações quânticas”. + Explorar mais

A realização de fases quânticas induzidas por medição em um computador quântico de íons presos