OBROVSKÝ PRELOM: Časový kryštál naozaj existuje. Potvrdzuje to kvantová simulácia

Tím vedcov má v rukách dôležitý objav, ktorý dokazuje, že časový kryštál skutočne existuje, k záveru dospeli vďaka špeciálnej kvantovej simulácii. Ide pritom o fenomén, ktorý zdanlivo porušuje fyzikálne zákony, informuje Science Alert.

Prvé perpetuum mobile?

Časový kryštál je špeciálny druh sústavy, v ktorej sa do nekonečna opakuje nejaká zmena bez toho, aby táto sústava potrebovala dodatočnú energiu. Čosi také znie ako systém, ktorý porušuje fyzikálne zákony a podobá sa na perpetuum mobile, avšak nie je to tak.

Entropia takéhoto systému totiž nerastie a môže za tak nachádzať v rámci fyzikálnych zákonov. Takéto systémy sú ale extrémne zložité a prichádza do úvahy možnosť, že aj keď sa zdajú na prvý pohľad nekonečné, po miliardách rokov sa nakoniec predsa len zahrejú a rozpadnú.

user6614106/freepik

Tak dlho ich ale sledovať nemôžme a tím vedcov použil na ich simuláciu kvantový počítač spoločnosti Google, objasňujú vo svojej štúdii, ktorú zverejnili v žurnále Nature. Dokázali tak v priebehu veľmi krátkeho časového úseku simulovať extrémne dlhú dobu existenciu takéhoto kryštálu, pričom mohli proces spustiť aj opačným smerom či v inej veľkosti.

Výnimočná oblasť fyziky

Vďaka kvantovej simulácii sa tím naučil, ako napraviť jej prípadné chyby a v konečnom dôsledku tak získal schopnosť spoľahlivo modelovať časové kryštály. Vďaka tomuto veľkému pokroku je teraz možné lepšie skúmať oblasť nerovnovážnej kvantovej fyziky, vysvetľuje tím vo svojej tlačovej správe.

„Kým väčšina nášho chápanie fyziky kondenzovanej hmoty je založená na rovnovážnych systémoch, tieto nové kvantové zariadenia nám poskytujú fascinujúce okno do sveta nerovnovážnych režimoch fyziky mnohých telies,“ tvrdí fyzička Vedika Khemani zo Stanfordskej univerzity.

Kvantová kryštál vedcom dáva nádej, že lepšie pochopia funkciu množstva komplexných systémov, ktorými sú okrem kvantových priestorov aj ľudské mozgy. „So špeciálnymi kapacitami týchto systémov je možné, že objavíte nový fenomén, ktorý ste ani nepredpovedali,“ dodáva na záver fyzik Matteo Ippoliti.

Dokážu ich vytvoriť

Tím výskumníkov spoločnosti Google pritom len nedávno zverejnil štúdiu, v ktorej vysvetľujú, ako dokážu vytvoriť časový kryštál vo vnútri kvantového počítača. V skutočnosti sa im však zatiaľ takýto systém vytvoriť nepodarilo, sú však na veľmi dobrej ceste.

Connie Zhou, IBM

Ďalším krokom je overiť výskum Googlu a skúsiť časové kryštály skutočne vytvoriť. Ak by tento míľnik Google skutočne dosiahol, môžu urýchliť rýchlosť vývoja kvantových počítačov z „možno nikdy“ na „možno v najbližších desaťročiach“.

Čítajte viac z kategórie: Novinky