У 2012 годзе фізік Масачусецкага тэхналагічнага інстытута Фрэнк Вільчэк адзначыў, што законы фізікі таксама маюць часовую сіметрыю. Гэта азначае, што любы эксперымент, паўтораны пазней, павінен даць той жа вынік. Вільчэк правёў аналогію з нармальнымі крышталямі, але ў вымярэнні часу, назваўшы гэтую спантанную сіметрыю, якая парушае час, крышталем часу. Праз некалькі гадоў фізікі змаглі нарэшце пабудаваць яго.
«Крышталі часу пакрываюць частку мяжы паміж двума светамі. Магчыма, мы зможам навучыцца прыбіраць мяжу, дэталёва вывучаючы крышталі часу»., - сказаў Самулі Аўці, вядучы навуковец праекта з Універсітэта Ланкастэра ў Вялікабрытаніі.
У новым даследаванні Аўці і яго каманда выкарыстоўвалі "магноны" для стварэння свайго крышталя часу. Магноны - гэта квазічасціцы, якія ўзнікаюць у калектыўным стане групы атамаў. У гэтым выпадку група фізікаў узяла гелій-3 (атам гелія з двума пратонамі, але толькі адным нейтронам) і астудзіла яго да дзесяцітысячных градусаў вышэй за абсалютны нуль. Пры гэтай тэмпературы гелій-3 ператварыўся ў кандэнсат Бозэ-Эйнштэйна, дзе ўсе атамы маюць агульны квантавы стан і працуюць узгоднена адзін з адным. У гэтым кандэнсаце ўсе спіны электронаў у геліі-3 звязаны і працуюць разам, спараджаючы хвалі магнітнай энергіі - магноны. Гэтыя хвалі бясконца плёскаліся ўзад і ўперад, ператвараючыся ў крышталь часу.
Каманда Аўці ўзяла дзве групы магнонаў, кожная з якіх дзейнічала як асобны крышталь часу, і падвяла іх настолькі блізка, каб яны маглі ўплываць адзін на аднаго. Камбінаваная сістэма магнонаў дзейнічала як адзін часовы крышталь з двума рознымі станамі.
Мэта гэтага эксперыменту - стварыць стабільную працуючую сістэму крышталяў часу, якія можна было б выкарыстоўваць для квантавых вылічэнняў. У класічных камп'ютэрных сістэмах асноўнай адзінкай інфармацыі з'яўляецца біт, які можа прымаць стан 0 або 1, у той час як у квантавых вылічэннях кожны «кубіт» можа знаходзіцца ў больш чым адным месцы адначасова, што дазваляе выконваць значна больш вылічэнняў выконвацца.
«Гэта можа азначаць, што крышталі часу можна выкарыстоўваць у якасці будаўнічага блока для квантавых прылад, якія працуюць і па-за лабараторыяй. У такім пачынанні створаная намі двухузроўневая сістэма будзе асноўным цаглінкай»., - сказаў Аўці.
Гэтая праца пакуль вельмі далёкая ад працоўнага квантавага кампутара, але яна адкрывае цікавыя напрамкі даследаванняў. Фактычна, фізікі стварылі сістэму з двух злучаных крышталяў часу, якія ўяўляюць сабой дзіўныя квантавыя сістэмы, якія затрымаліся ў бясконцым цыкле, да якога звычайныя законы тэрмадынамікі не прымяняюцца. Калі навукоўцы змогуць маніпуляваць сістэмай з двух часавых крышталяў без разбурэння яе квантавых станаў, яны патэнцыйна могуць пабудаваць вялікія сістэмы часавых крышталяў, якія будуць сапраўднымі вылічальнымі прыладамі.
Вы можаце дапамагчы Украіне змагацца з расейскімі захопнікамі. Лепшы спосаб зрабіць гэта - ахвяраваць сродкі Узброеным сілам Украіны праз Выратаваць жыццё або праз афіцыйную старонку НБУ.
Чытайце таксама: