Am 20. Dezember 2024 enthüllten Forscher der Queen Mary University of London und der University of Adelaide eine bahnbrechende Entdeckung, die den Large Hadron Collider (LHC) mit Fortschritten in der Quantencomputing-Technologie verbindet. Diese Studie führte eine Eigenschaft ein, die als 'Magie' bekannt ist und entscheidend für die Entwicklung von Quantencomputern ist, die traditionelle Systeme übertreffen.
'Magie' quantifiziert die Komplexität von Quantensystemen und zeigt an, wie notwendig Quantencomputing wird, wenn ihr Wert steigt. Die Forschung, veröffentlicht in Physical Review D, zeigt, dass der LHC häufig 'Magie' produziert, indem er die schwersten bekannten fundamentalen Teilchen, die Top-Quarks, analysiert.
Bemerkenswerterweise wird das Maß an 'Magie', das diese Top-Quarks zeigen, durch ihre Geschwindigkeit und Richtung beeinflusst, die durch die Detektoren ATLAS und CMS des LHC messbar sind. Diese neuartige Entdeckung verbessert nicht nur unser Verständnis von Quantensystemen, sondern öffnet auch Wege zur Verbesserung der Quantencomputing-Fähigkeiten.
Professor Chris White betonte die Bedeutung ihrer Arbeit und erklärte: 'Während die Verschränkung ein großes Thema war, befasst sich unsere Forschung mit der 'Magie' der Top-Quarks, die deren Eignung für leistungsstarkes Quantencomputing bewertet.' Sein Bruder, Professor Martin White, fügte hinzu, dass die Fähigkeit des LHC, komplexe Quantenverhalten auf bisher unerreichten Energieebenen zu beobachten, einen großen Fortschritt in der Quantenforschung darstellt.
Die Implikationen dieser Entdeckung erstrecken sich auf verschiedene Bereiche, einschließlich der Medikamentenentwicklung und der Materialwissenschaft, wo robuste und kontrollierbare Quantenzustände entscheidend sind. Das Verständnis der 'Magie' ist entscheidend, um eine solche Kontrolle zu erreichen, wodurch die Effizienz und Funktionalität von Quantencomputern verbessert wird.
Zusammenfassend beleuchtet diese Forschung nicht nur die Eigenschaften der schwersten Teilchen im Universum, sondern bedeutet auch einen Schritt in Richtung der Verwirklichung des vollen Potenzials des Quantencomputings und markiert einen signifikanten Schnittpunkt zwischen der Quanteninformationstheorie und der Hochenergiephysik.