Временските кристали повторно се во вестите. Се појави нова студија за временските кристали - нова фаза на материјата која отвора големи изгледи за иднината на квантното пресметување. Овој пат, истражувачите тврдат дека квантниот хардвер Sycamore на Google бил користен за набљудување на стабилен временски кристал.
Што е временски кристал?
Освен ако не сте физичар, веројатно е тешко да се разбере природата на временскиот кристал. Истражувачите од Универзитетот Стенфорд, една од институциите зад новата студија, ја опишуваат оваа фаза на материјата како „часовник што вечно работи без батерии“. Google се обидува дополнително да ги поедностави работите со објаснување на својот блог дека временските кристали се составени од атоми кои формираат „структура за нишање […] во времето“.
Кога некој ќе помисли на кристали, најверојатно замислува нешто слично на скапоцените камења. Но, овие кристали се состојат од слоеви на атоми, кои, ако се набљудуваат на микроскопско ниво, формираат обрасци кои се повторуваат во вселената. Временските кристали се различни - и се чини дека им пркосат на законите на природата - со тоа што атомите бескрајно се повторуваат низ времето без дополнителна енергија или ентропија.
Стенфорд забележува дека временските кристали всушност не ги прекршуваат законите на физиката бидејќи нивната ентропија „останува константна со текот на времето, делумно задоволувајќи го вториот закон на термодинамиката без да се распаѓаат“. Концептот на временски кристали - односно стабилна материја составена од атоми кои формираат осцилирачка шема во времето - беше предложен пред неколку години, но новото создавање на временски кристал е огромна пресвртница во областа на квантната физика.
Креативен пробив
Новото откритие доаѓа од истражувачите од Google Quantum AI, Универзитетот Стенфорд, Универзитетот во Оксфорд и Институтот за физика на сложени системи Макс Планк. Овој нов развој е првиот пример на временски кристал кој го прикажува т.н локализација на многу тела - состојба која беше постигната при претходни експерименти со „речиси временски кристал“.
Хардверот за квантно пресметување Sycamore на Google Quantum AI беше клучен во развојот. Проектот вклучуваше употреба на опрема за тестирање на временскиот кристал. Квантното пресметување - во нашиот случај на процесорот Sycamore - ни овозможува да ги набљудуваме флуктуациите во времето со прифаќање на тврдењето за стабилноста на временскиот кристал и користење тврди податоци за да го демонстрираме. Стенфорд забележува дека хардверот за квантно пресметување е несовршен и има „конечна големина и временска кохерентност“, но истражувачите успеале да ги надминат овие ограничувања користејќи различни протоколи.
Во овој експеримент, Google Quantum AI опрема беше искористена за да го погоди временскиот кристал со 20 вртења од квантни битови информации (qubits), забележани се неколку стотици циклуси на осцилации, бидејќи е невозможно бескрајно да се набљудува временскиот кристал со векови за да се увериме во неговата стабилност.
Што е следно
Создавањето нова фаза на материјата е секако интересно на фундаментално ниво. Ја покажува возбудливата иднина што ја ветува квантното пресметување, барем кога станува збор за научните откритија и идните квантни иновации кои може да се појават во различни области.
Гугл објаснува дека има уште многу работа пред да се изгради вистински квантен компјутер, иако поделбата за Квантна вештачка интелигенција очекува да развие „корисен квантен компјутер за корекција на грешки“ во текот на оваа деценија.
Компанијата потрошила години развивајќи алгоритми и теории кои ќе играат клучна улога во квантен компјутер за корекција на грешки. Засега, квантните процесори на компанијата им нудат на научниците начин за сигурно моделирање на стабилни временски кристали, отворајќи ја вратата за нов свет на истражување на новите фази на материјата.
Прочитајте исто така: