Изследователите, работещи в партньорство с Google, може би току-що са използвали квантовия компютър на технологичния гигант, за да създадат изцяло нова фаза на материята - времевият кристал.
Със способността да се движат безкрайно между две състояния, без да губят енергия, времевите кристали избягват един от най-важните закони на физиката, вторият закон на термодинамиката, който гласи, че безпорядъкът или ентропията на изолирана система трябва винаги да нараства.
Тези странни временни кристали остават стабилни, устоявайки на всякакво разтваряне в произволност, въпреки че са в състояние на постоянен поток. Съществуването на тази странна нова фаза на материята е невероятно вълнуващо за физиците, особено след като съществуването на времеви кристали беше предсказано за първи път само преди 9 години.
Според изследователска статия учените са успели да създадат времеви кристал за около 100 секунди, използвайки кубити (квантовата изчислителна версия на традиционен компютърен бит) в ядрото на квантовия процесор Sycamore на Google. В „кутията“ на Google Sycamore можем да видим кюбитите на квантовия процесор точно като нашите монети. Точно както монетите могат да бъдат глави или опашки, кубитите могат да бъдат 1 или 0 – двете възможни позиции в система с две състояния – или странна комбинация от вероятностите на двете състояния, наречена суперпозиция. Странното при времевите кристали е, че никакви колебания или преходи от едно състояние в друго не могат да променят кубитите на времевия кристал до състояние с най-ниска енергия, което е произволна конфигурация, те могат само да го обърнат от първоначалното състояние до друго състояние и след това обратно. В този смисъл кристалът на времето е като махало, което не спира да се люлее.
Експериментът на Google вероятно ще остане най-добрият начин за изследване на времеви кристали в обозримо бъдеще. Докато много други проекти са успели да създадат нещо, което убедително изглежда като временни кристали по други начини – с диаманти, свръхфлуиден хелий-3, квазичастици и с кондензати на Бозе-Айнщайн – в по-голямата си част кристалите, произведени в тези настройки, се разсейват твърде бързо за подробно проучване.
Теоретичната новост на кристалите е в известен смисъл нож с две остриета, тъй като физиците в момента се опитват да намерят ясни приложения за тях, например, те могат да бъдат използвани като сензори с висока точност или за разработване на квантови компютри.
Прочетете също: