Google stworzył "kryształ czasu". Przeczy prawom termodynamiki

Naukowcy wykorzystali komputer kwantowy Google do stworzenia "kryształu czasu", czyli nowej fazy materii, która przeczy tradycyjnym prawom termodynamiki.

Koncepcja kryształów czasu po raz pierwszy pojawiła się w 2012 roku. Naukowcy nie byli jednak do końca pewni, czy mogą one istnieć. Wówczas opisywano je jako układy, które stale działają poza równowagą i zaznaczano, że w przeciwieństwie do innych faz materii, będących w równowadze termicznej, kryształy czasu są stabilne, ale tworzące je atomy nieustannie ewoluują.

Najnowsze badanie, które przeprowadził zespół naukowców m.in. z Google, Uniwersytetu Princeton czy Uniwersytetu Stanford może rozwiać wszelkie wątpliwości. Badacze stwierdzili, że za sprawą komputera kwantowego Google udało im się stworzyć kryształy czasu. Badanie na razie jest dostępne w formie "preprintu", czyli w wersji przed recenzją i oceną. Dopiero po przejściu wspomnianych faz będzie można mówić o pełnym sukcesie i faktycznym istnieniu kryształów czasu.

"Nasza praca wykorzystuje protokół odwrócenia czasu, który odróżnia dekoherencję zewnętrzną od wewnętrznej termalizacji i wykorzystuje typowość kwantową w celu obejścia wykładniczego kosztu gęstego próbkowania widma własnego" – tłumaczą autorzy w artykule.

Jak wyjaśnia The Next Web, kryształ czasu to nowa faza materii, która w uproszczeniu przypominałaby płatek śniegu, który nieustannie krąży w tę i z powrotem między dwiema różnymi konfiguracjami, nie tracąc i nie zużywając przy tym energii. Serwis Slash Gear zwraca natomiast uwagę, że w przypadku kryształów czasu należy zwrócić uwagę na trzy podstawowe elementy.

Po pierwsze, na rząd cząstek, z których każda ma własną orientację magnetyczną. Jest on zablokowany w mieszaninie konfiguracji nisko- i wysokoenergetycznych, co określa się jako "lokalizacja wielu ciał". Po drugie na odwracanie wszystkich orientacji tych cząstek, co skutkuje tworzeniem wersji lustrzanej, a po trzecie na zastosowanie światła laserowego. Powoduje to cykliczne zmiany stanów – od normalnych do lustrzanych i odwrotnie, ale bez faktycznego wykorzystania energii z samego lasera.

Jak przekonują naukowcy, komputer kwantowy Google – znany jako Sycamore – był w stanie wykorzystać chip z 20 kubitami, czyli kontrolowanymi cząstkami kwantowymi, z których każda może jednocześnie utrzymywać dwa stany. Dostrajając siłę interakcji między poszczególnymi kubitami, naukowcy mogli zwiększyć losowość interakcji i osiągnąć "lokalizację wielu ciał", a następnie skierować cząstki do ich lustrzanej orientacji. W taki właśnie sposób udało im się wytworzyć kryształy czasu.