VREMENSKI KRISTAL: Guglov kvantni procesor stvorio novo agregatno stanje, NEVEROVATNO!

Međunarodni tim istraživača u partnerstvu s kompanijom Gugl iskoristio je kvantni računar tehnološkog diva da bi stvorili potpuno novo agregatno stanje – vremenski kristal.

Sa sposobnošću da zauvek kruže između dva stanja, a da nikada ne izgube energiju, vremenski kristali izbegavaju jedan od najvažnijih zakona fizike – drugi zakon termodinamike – koji kaže da se poremećaj ili entropija izolovanog sistema uvek mora povećavati.

Vremenski kristali ostaju stabilni, opirući se bilo kakvom utapanju u slučajnost, uprkos postojanju u stalnom stanju previranja (fluksa), preneo je portal Livescience.

Naučnici su uspeli da stvore vremenski kristal koji je trajao oko 100 sekundi koristeći se kubitima (kvantnim bitovima) unutar jezgra Guglovog kvantnog procesora “Sycamore”.

Veliko iznenađenje

“Ovo je bilo veliko iznenađenje. Da ste nekoga pitali prije 30, 20 ili možda čak 10 godina, ne bi ovo očekivao”, navodi fizičar Kurt von Keyserlingk sa Univerziteta u Birmingamu.

Umesto da se polako približavaju toplotnoj ravnoteži, tj. “termiziranju” tako da se njihova energija ili temperatura podjednako raspoređuju po njihovu okruženju, vremenski kristali zaglavljuju se između dva energetska stanja iznad tog stanja ravnoteže, neograničeno kružeći napred-natrag.

Kako bi objasnio koliko je to ponašanje neobično, Keyserlingk kaže da treba zamisliti zapečaćenu kutiju ispunjenu novčićima koju ćemo protresti milion puta. Kako novčići odskaču i međusobno se sudaraju, oni “postaju sve haotičniji, istražujući sve vrste konfiguracija u kojima mogu postojati, sve dok se tresenje ne zaustavi, a kutija se otvori kako bi se otkrila nasumična konfiguracija novčića, s otprilike polovinom kovanica okrenutom prema gore, a polovinom prema dole. Možemo očekivati ​​da ćemo videti tu nasumičnu konfiguraciju bez obzira na inicijalni raspored kovanica u kutiji.

Unutar “kutije” Guglovog procesora možemo videti kubite kvantnog procesora slično kao i zamišljene kovanice. Baš kao što novčići mogu pokazivati “pismo” ili “glavu”, kubiti mogu biti u dve moguće pozicije u sistemu s dve opcije: 0 ili 1, ili u čudnoj mešavina mogućnosti oba stanja koja se naziva superpozicija. Ono što je čudno u vezi s vremenskim kristalima jeste to da nikakvo tresenje ili prebacivanje iz jednog stanja u drugo ne može da pomakne kubite vremenskog kristala u stanje najniže energije, što je slučajna konfiguracija. Oni ga mogu samo prebaciti iz početnog stanja u drugo stanje i opet se vratiti u početno stanje. U tom smislu, vremenski je kristal poput njihala koje se neprestano ljulja.

Pomeranje granica kvantne mehanike

Teoretska novost kristala na neki je način dvosekli mač jer se fizičari trenutno bore da pronađu jasnu primenu za njih. Keyserlingk sugeriše da oni mogu koristiti kao senzori visoke tačnosti. Drugi predlozi uključuju korišćenje kristala za bolje skladištenje memorije ili za razvoj kvantnih računara s još bržom procesorskom snagom.

Ipak, najveća primena vremenskih kristala možda je upravo u tome što oni omogućavaju naučnicima da ispitaju granice kvantne mehanike.

“Ako nešto ne pronađete u prirodi, to ne znači da ne može postojati. Upravo smo stvorili jednu od tih stvari”, zaključuje fizičar Akilis Lazaridis sa Univerziteta u Engleskoj, jedan od naučnika koji su 2015. otkrili teorijsku mogućnost postojanja novog agregatnog stanja.

Bonus video:

(Espreso/Sputnjik)