Tai gali būti „svarbiausias mokslo laimėjimas mūsų gyvenime“ – „Google“ galbūt sukūrė fizikos dėsnius laužančią naują materijos būseną: laiko kristalus (Video)

Mokslininkai iš viso pasaulio teigia, kad kvantiniame kompiuteryje panaudojo laiko kristalą.

Jei tai tiesa, jų atradimas, aprašytas liepos 28 d. parengtame spausdintiniame tyrime, gali iš esmės pakeisti pasaulį per naktį – neribotas, fizikos dėsnius pažeidžiantis energijos šaltinis, kuris atneštų kvantinius kompiuterius į dabartį.

Kaip įžvalgiai pažymi „The Next Web“, tai gali būti „svarbiausias mokslo laimėjimas mūsų gyvenime“. Tačiau norėdami suprasti, kodėl, pirmiausia panagrinėkime sudėtingą laiko kristalų ir kvantinio skaičiavimo ryšį.

Kas yra laiko kristalas?

Laiko kristalas yra ypatinga materijos fazė, kuri nuolat kinta, tačiau neatrodo, kad ji naudoja energiją.

Tai, mokslininkų teigimu, reiškia, kad jis pažeidžia Izaoko Niutono pirmąjį judėjimo dėsnį, kuris susijęs su inercija – objekto pasipriešinimu judant. Riedantis stiklo rutuliukas nesustoja, nebent, pavyzdžiui, veikia kitos jėgos.

Tačiau iš patirties žinote, kad galiausiai jis sustos dėl tokių jėgų kaip trintis. Tačiau jei stiklo rutuliukas būtų laiko kristalas, jis tiesiog niekada nesustotų.

Todėl laiko kristalai labiau veikia kaip superlaidžios medžiagos (pvz., gyvsidabris ar švinas). Superlaidumas yra kvantinis gamtos reiškinys, kai tam tikros medžiagos praleidžia nuolatinės srovės elektros energiją neprarandant energijos, jei jos atšaldomos žemiau tam tikros temperatūros. Pasak JAV energetikos departamento, šios medžiagos taip pat išskiria magnetinius laukus.

Tai reiškia, kad laiko kristalai dar kartą pažeidžia fizikos taisykles; šį kartą tai yra antrasis termodinamikos dėsnis, teigiantis, kad sutrikimas arba entropija visada didės. Kitaip tariant: Visata visada juda pokyčių link. Tačiau laiko kristalai yra didelių taisyklių laužytojai, kuriems nepatinka pokyčiai, o tai reiškia, kad jų sutrikimas laikui bėgant išlieka stabilus. Tai laiko kristalus paverčia visiškai nauja materijos faze.

Kodėl tai svarbu? Iš esmės tai reiškia, kad laiko kristalai gali svyruoti tarp formų, niekada nenaudodami jokios energijos. Pavyzdžiui, pagal Schrödingerio katės scenarijų radioaktyvieji atomai suyra, ir nesuyra, nužudo katę ir nenužudo katės pirmyn ir atgal milijoną kartų, nenaudodami jokios energijos. Tai tikrai galėtų tęstis amžinai, taigi ir pavadinimas „laiko kristalas“.

Laiko kristalai ir kvantiniai skaičiavimai

Yra priežastis, kodėl pasitelkiame Schrödingerio katę: laiko kristalai gali pakeisti žaidimą kvantiniuose kompiuteriuose, kuriuos fizikai dažnai vertina kaip natūralų kitą žingsnį skaičiavimo galios požiūriu - jie veikia esminiu molekuliniu ir net kietųjų dalelių lygiu.

Jie taip pat pasinaudoja tokiomis idėjomis kaip elektronų judėjimas aplink kietas medžiagas (pažodžiui, kas yra elektra!) ir yra didžiulis iššūkis kompiuterių mokslininkams.

Kvantiniai kompiuteriai suteikia ypatingą prieigą prie idėjų, kurių tradiciniai elektroniniai kompiuteriai tiesiog negali valdyti.

Tradiciniai kompiuteriai naudoja loginius vartus, kurie įjungiami ir išjungiami, todėl viskas jūsų kompiuteryje priklauso tik nuo dviejų būsenų: įjungimo ir išjungimo arba dvejetainės sistemos (0 ir 1).

Kubitai (kvantinių bitų, kurie dažnai yra vienas elemento atomas su kruopščiai kontroliuojamu elektronu) kvantiniuose kompiuteriuose turi daugiau galimų būsenų nei tik įjungimas ir išjungimas. Dėl šios priežasties kvantiniai kompiuteriai tampa itin sudėtingomis ir sunkiai nuspėjamomis mašinomis.

Tęsinys kitame puslapyje: