Zaman kristalleri yine haberlerde. Zaman kristalleri üzerine yeni bir çalışma ortaya çıktı - kuantum hesaplamanın geleceği için büyük umutlar açan yeni bir madde aşaması. Bu sefer araştırmacılar, Google'ın Sycamore kuantum donanımının kararlı bir zaman kristalini gözlemlemek için kullanıldığını iddia ediyor.
Zaman kristali nedir?
Fizikçi değilseniz, zaman kristalinin doğasını anlamak muhtemelen zordur. Yeni çalışmanın arkasındaki kurumlardan biri olan Stanford Üniversitesi'ndeki araştırmacılar, maddenin bu aşamasını "pilsiz sonsuza kadar çalışan bir saat" olarak tanımlıyor. Google, blogunda zaman kristallerinin "zamanda […]salıncak yapısı" oluşturan atomlardan oluştuğunu açıklayarak işleri daha da basitleştirmeye çalışıyor.
Birisi kristalleri düşündüğünde, büyük olasılıkla değerli taşlara benzer bir şey hayal eder. Ancak bu kristaller, mikroskobik düzeyde gözlemlendiğinde uzayda tekrar eden desenler oluşturan atom katmanlarından oluşur. Zaman kristalleri farklıdır - ve doğa yasalarına meydan okuyor gibi görünürler - çünkü atomlar zaman içinde herhangi bir ek enerji veya entropi olmadan sonsuz bir şekilde kendilerini tekrar ederler.
Stanford, zaman kristallerinin aslında fizik yasalarını ihlal etmediğini, çünkü onların entropilerinin "zaman içinde sabit kaldığını, termodinamiğin ikinci yasasını bozunmadan kısmen karşıladığını" belirtiyor. Zaman kristalleri kavramı - yani zaman içinde salınan bir model oluşturan atomlardan oluşan kararlı madde - birkaç yıl önce önerildi, ancak yeni bir zaman kristalinin yaratılması kuantum fiziği alanında büyük bir dönüm noktasıdır.
Yaratıcı atılım
Yeni buluş, Google Quantum AI, Stanford Üniversitesi, Oxford Üniversitesi ve Max Planck Karmaşık Sistemlerin Fiziği Enstitüsü'ndeki araştırmacılardan geliyor. Bu yeni gelişme, sözde olayları sergileyen bir zaman kristalinin ilk örneğidir. birçok cismin lokalizasyonu - "neredeyse zaman kristali" ile önceki deneyler sırasında elde edilen bir durum.
Google Quantum AI'nin Sycamore kuantum hesaplama donanımı, geliştirmede etkili oldu. Proje, zaman kristalini test etmek için ekipman kullanımını içeriyordu. Kuantum hesaplama - bizim durumumuzda bir Sycamore işlemcisinde - zaman kristalinin kararlılığı iddiasını kabul ederek ve bunu göstermek için sabit verileri kullanarak zaman içindeki dalgalanmaları gözlemlememize izin verir. Stanford, kuantum hesaplama donanımının kusurlu olduğunu ve "sınırlı boyut ve zaman tutarlılığına" sahip olduğunu belirtiyor, ancak araştırmacılar çeşitli protokoller kullanarak bu sınırlamaların üstesinden gelebildiler.
Bu deneyde, zaman kristalini 20 spin kuantum bilgi (qubit) ile vurmak için Google Quantum AI ekipmanı kullanıldı, yüzlerce salınım döngüsü gözlemlendi, çünkü zaman kristalini yüzyıllar boyunca sonsuza kadar gözlemlemek imkansız olduğundan emin olmak için. onun istikrarı.
Sıradaki ne
Maddenin yeni bir evresini yaratmak, temel düzeyde kesinlikle ilginçtir. En azından çeşitli alanlarda ortaya çıkabilecek bilimsel keşifler ve gelecekteki kuantum yenilikleri söz konusu olduğunda, kuantum hesaplamanın vaat ettiği heyecan verici geleceği gösteriyor.
Google, Kuantum AI bölümünün bu on yıl içinde "faydalı bir hata düzelten kuantum bilgisayar" geliştirmeyi beklemesine rağmen, gerçek bir kuantum bilgisayarı inşa edilmeden önce yapılacak çok iş olduğunu açıklıyor.
Şirket, hata düzelten bir kuantum bilgisayarında kilit rol oynayacak algoritmalar ve teoriler geliştirmek için yıllarını harcadı. Şimdilik, şirketin kuantum işlemcileri, bilim insanlarına kararlı zaman kristallerini güvenilir bir şekilde modellemenin bir yolunu sunarak, maddenin yeni aşamalarına yönelik yeni bir araştırma dünyasının kapısını açıyor.
Ayrıca okuyun: