Kryształ czasu pojawił się w komputerze kwantowym Google

Termin kryształy czasu na myśl przywodzi futurystyczne technologie, o których mogliśmy słyszeć tylko w filmach sci-fi. Tymczasem naukowcy pracują nad nimi od dawna. Na łamach magazynu Nature zostało opublikowane badanie, które pokazuje, że kryształy czasu można wytwarzać w komputerach kwantowych.

Naukowcy postanowili wykorzystać maszyny przyszłości jako platformę eksperymentalną do postrzegania i odkrywania nowych faz materii. Wśród nich znajdują się właśnie kryształy czasu. Czym one są? Zwykłe kryształy powstają, gdy w wyniku oddziaływań między atomami dochodzi do ich uporządkowania. Wówczas zaczynają tworzyć one zorganizowane struktury przestrzenne, czyli sieć krystaliczną.

W przypadku kryształów czasowych jest podobnie, tyle że zamiast powtórzenia tego samego ułożenia w przestrzeni, odbywa się to w określonym czasie. Atomy w nich wykazują wzór powtarzający się okresowo. W pewnych warunkach mogą one powtarzać się w nieskończoność.

Uczeni tłumaczą, że są one w pewnym sensie perpetuum mobile, ale jednocześnie nie łamią praw fizyki, ponieważ ich entropia "pozostaje stacjonarna w czasie, marginalnie spełniając drugie prawo termodynamiki, nie zmniejszając się". Eksperymenty wykonane przy użyciu komputera kwantowego Sycamore od Google to potwierdzają.

W trakcie nich, naukowcy zainicjowali powstanie kryształu czasu. Aby mógł on się pojawić, musieli zniszczyć 20 kubitów. Kryształ czasu wykazał stan lokalizacji wielociałowej. Na razie nie udało się utrzymać przez dłuższy czas tej egzotycznej fazy materii, ale uczeni uważają, że można wydłużyć cykle, co zaowocuje dłuższym istnieniem kryształów czasu.

Opanowanie tworzenia i modelowania kryształów w czasie rzeczywistym może być nieocenione w badaniu szalonych złożoności fizyki kwantowej. Kryształy czasu mogą pomóc nam również dokonać rewolucji w wielu dziedzinach naszego życia, np. poznać tajemnice ludzkiego mózgu czy stworzyć technologie zwiększające możliwości najróżniejszych materiałów.