2012 m. MIT fizikas Frankas Wilczekas pažymėjo, kad fizikos dėsniai taip pat turi laiko simetriją. Tai reiškia, kad bet koks vėliau kartojamas eksperimentas turėtų duoti tą patį rezultatą. Wilczekas nubrėžė analogiją su įprastais kristalais, bet laiko dimensijoje, pavadindamas šią spontanišką laiką laužančią simetriją laiko kristalu. Po kelerių metų fizikai pagaliau sugebėjo jį sukurti.
„Laiko kristalai dengia dalį ribos tarp dviejų pasaulių. Galbūt mes galime išmokti pašalinti ribą išsamiai ištyrę laiko kristalus., sakė Samuli Autti, projekto vadovaujanti mokslininkė iš Lankasterio universiteto Jungtinėje Karalystėje.
Naujajame tyrime Autti ir jo komanda naudojo „magnonus“, kad sukurtų savo laiko kristalą. Magnonai yra kvazidalelės, atsirandančios atomų grupės kolektyvinėje būsenoje. Šiuo atveju grupė fizikų paėmė helio-3 (helio atomą, turintį du protonus, bet tik vieną neutroną) ir atšaldė jį dešimties tūkstantųjų laipsnių virš absoliutaus nulio. Šioje temperatūroje helis-3 virto Bose-Einstein kondensatu, kuriame visi atomai turi bendrą kvantinę būseną ir veikia kartu. Šiame kondensate visi helio-3 elektronų sukiniai yra susieti ir veikia kartu, generuodami magnetinės energijos bangas – magnonus. Šios bangos be galo taškėsi pirmyn ir atgal, virsdamos laiko kristalu.
Autti komanda paėmė dvi magnonų grupes, kurių kiekviena veikia kaip atskiras laiko kristalas, ir priartino jas pakankamai arti, kad galėtų daryti įtaką viena kitai. Kombinuota magnonų sistema veikė kaip vienkartinis kristalas su dviem skirtingomis būsenomis.
Šio eksperimento tikslas – sukurti stabilią darbo laiko kristalų sistemą, kurią būtų galima panaudoti kvantiniam skaičiavimui. Klasikinėse kompiuterinėse sistemose pagrindinis informacijos vienetas yra bitas, kurio būsena gali būti 0 arba 1, o kvantiniame skaičiavime kiekvienas „kubitas“ gali būti daugiau nei vienoje vietoje tuo pačiu metu, todėl galima atlikti daug daugiau skaičiavimų. būti atliktas.
„Tai gali reikšti, kad laiko kristalai gali būti naudojami kaip kvantinių prietaisų, kurie veikia ir už laboratorijos ribų, blokas. Tokiame įsipareigojime mūsų sukurta dviejų lygių sistema bus pagrindinis elementas., - pasakė Autti.
Šis darbas šiuo metu labai toli nuo veikiančio kvantinio kompiuterio, tačiau atveria įdomias tyrimų kryptis. Tiesą sakant, fizikai sukūrė dviejų sujungtų laiko kristalų sistemą, kuri yra keistos kvantinės sistemos, įstrigusios begalinėje kilpoje, kuriai negalioja įprasti termodinamikos dėsniai. Jei mokslininkai gali manipuliuoti dviejų laiko kristalų sistema nesunaikindami jos kvantinių būsenų, jie galėtų sukurti didesnes laiko kristalų sistemas, kurios būtų tikri skaičiavimo įrenginiai.
Jūs galite padėti Ukrainai kovoti su Rusijos įsibrovėliais. Geriausias būdas tai padaryti – aukoti lėšas Ukrainos ginkluotosioms pajėgoms per Išgelbėk gyvybę arba per oficialų puslapį NBU.
Taip pat skaitykite: