Thomas Iadecola se abrió camino a través del título del último trabajo de investigación que incluye su trabajo teórico y analítico, explicando pacientemente la simulación cuántica digital, los sistemas Floquet y las fases topológicas protegidas por simetría.

Luego ofreció explicaciones sobre sistemas fuera del equilibrio, cristales de tiempo, periodicidad 2T y el Premio Nobel de Física 2016.

El rincón de Iadecola de la física cuántica de la materia condensada, el estudio de cómo los estados de la materia emergen de colecciones de átomos y partículas subatómicas, puede ser contradictorio y necesita una explicación en cada giro y término.

La conclusión, como explicó la Real Academia Sueca de Ciencias al anunciar el premio de física de 2016 a David Thouless, Duncan Haldane y Michael Kosterlitz, es que los investigadores están revelando cada vez más los secretos de la materia exótica, "un mundo desconocido donde la materia puede asumir estados extraños".

El nuevo artículo publicado en la revista Nature y en coautoría con Iadecola, profesor asistente de física y astronomía de la Universidad Estatal de Iowa y científico del Laboratorio Nacional Ames, describe simulaciones usando computación cuántica que permitió la observación de un estado distintivo de la materia fuera de su equilibrio normal.

El autor correspondiente del artículo es Dong-Ling Deng de la Universidad de Tsinghua en Beijing, China. Deng e Iadecola trabajaron juntos en 2017 y 2018 como investigadores posdoctorales en la Universidad de Maryland.

"Nuestro trabajo allana el camino para explorar nuevas fases de la materia que no están en equilibrio", escribieron los autores en un resumen de su artículo.

Para usted y para mí, esos nuevos estados de la materia algún día podrían proporcionar propiedades únicas y útiles para las nuevas tecnologías. Las posibles aplicaciones en el procesamiento de información cuántica incluyen la ciencia de la medición de precisión y el almacenamiento de información.

Para este proyecto, Iadecola fue un científico de apoyo que aportó trabajo teórico y análisis de datos. Por ejemplo, "En un proyecto colaborativo como este, mi función es ayudar a definir las preguntas que los experimentadores deben abordar", dijo.

La pregunta principal que respondieron en este documento es cómo se puede usar una plataforma de computación cuántica para estudiar y comprender estados exóticos de la materia.

"Este documento demuestra que los investigadores tienen una plataforma de simulación cuántica digital muy buena", dijo Iadecola. "Esta plataforma también se puede aplicar a otros problemas interesantes en la física cuántica de muchos cuerpos".

El proyecto encaja con el trabajo que Iadecola comenzará este verano. El próximo proyecto implicará trabajo teórico en sistemas cuánticos de muchas partículas, incluido el estudio de cómo se pueden preservar los estados cuánticos delicados. Esa preservación permitiría usar los estados para la computación cuántica, una nueva tecnología que usa la dinámica cuántica para procesar y almacenar información.

Iadecola también espera desarrollar un plan de estudios interdisciplinario en computación cuántica en el estado de Iowa para ayudar a "crecer el flujo de talento cuántico".

Si bien el proyecto tiene que ver con la teoría y la educación, un resumen dice que se abordará "con una visión hacia las tecnologías cuánticas emergentes".

"Estamos pensando en nuevos fenómenos", dijo Iadecola. "La realización de estos fenómenos en el hardware cuántico actual podría sentar las bases para avanzar hacia estas aplicaciones en el procesamiento de información cuántica". + Explora más

La realización de mediciones de fases cuánticas inducidas en una computadora cuántica de iones atrapados