Frank Wilczek, az MIT fizikusa 2012-ben megjegyezte, hogy a fizika törvényeinek időbeli szimmetriája is van. Ez azt jelenti, hogy minden később megismételt kísérletnek ugyanazt az eredményt kell adnia. Wilczek analógiát vont le a normál kristályokkal, de az idő dimenziójában, ezt a spontán időtörő szimmetriát időkristálynak nevezte. Néhány év elteltével a fizikusok végre meg tudták építeni.
„Az időkristályok lefedik a két világ közötti határ egy részét. Talán megtanulhatjuk, hogyan távolítsuk el a határt, ha részletesen tanulmányozzuk az időkristályokat.”, mondta Samuli Autti, a projekt vezető tudósa az Egyesült Királyság Lancaster Egyeteméről.
Az új tanulmányban Autti és csapata "magnonokat" használt időkristályuk létrehozásához. A magnonok olyan kvázi részecskék, amelyek egy atomcsoport kollektív állapotában keletkeznek. Ebben az esetben a fizikusok egy csoportja felvette a hélium-3-at (két protonból, de csak egy neutronból álló héliumatomot), és az abszolút nulla fölé hűtött tízezred fokon belülre. Ezen a hőmérsékleten a hélium-3 Bose-Einstein kondenzátummá alakult, ahol minden atomnak közös kvantumállapota van, és egymással összhangban működik. Ebben a kondenzátumban a hélium-3 összes elektronpörgése összekapcsolódik és együtt működik, mágneses energia hullámokat generálva - magnonokat. Ezek a hullámok vég nélkül össze-vissza fröcsögtek, időkristálygá változva.
Autti csapata két magnoncsoportot vett, amelyek mindegyike külön időkristályként működött, és elég közel hozta őket ahhoz, hogy befolyásolni tudják egymást. A magnonok kombinált rendszere egyetlen időkristályként működött, két különböző állapottal.
A kísérlet célja egy stabilan működő időkristály-rendszer létrehozása, amely kvantumszámításhoz használható. A klasszikus számítógépes rendszerekben az információ alapegysége a bit, ami 0 vagy 1 állapotot vehet fel, míg a kvantumszámításnál minden "qubit" több helyen is lehet egyszerre, így sokkal több számítást lehet elvégezni. végre kell hajtani.
"Ez azt jelentheti, hogy az időkristályok építőköveként használhatók olyan kvantumeszközökhöz, amelyek a laboratóriumon kívül is működnek. Egy ilyen vállalkozásnál az általunk kialakított kétszintű rendszer lesz a fő építőelem.", - mondta Autti.
Ez a munka jelenleg nagyon távol áll egy működő kvantumszámítógéptől, de érdekes kutatási irányokat nyit meg. Valójában a fizikusok két összekapcsolt időkristályból álló rendszert hoztak létre, amelyek furcsa kvantumrendszerek, amelyek egy végtelen hurokban ragadtak, és amelyekre a termodinamika normál törvényei nem vonatkoznak. Ha a tudósok képesek manipulálni egy két időkristályból álló rendszert anélkül, hogy megsemmisítenék annak kvantumállapotait, potenciálisan nagyobb időkristály-rendszereket építhetnének, amelyek valódi számítástechnikai eszközök lennének.
Segíthet Ukrajnának az orosz megszállók elleni küzdelemben. Ennek legjobb módja, ha adományokat adományoz az ukrán fegyveres erőknek ezen keresztül Savelife vagy a hivatalos oldalon keresztül NBU.
Olvassa el még: