Fisikawan mengkonfirmasi keberadaan kristal waktu dalam simulasi komputer kuantum epik

Apakah Anda berada di pasar untuk celah dalam undang-undang yang mencegah gerakan terus-menerus? Mengetahui bahwa Anda memiliki diri Anda yang asli kristal waktu Ini membutuhkan lebih dari sekadar mata yang tajam untuk batu permata berkualitas.

Dalam sebuah studi baru, tim peneliti internasional menggunakan perangkat keras komputasi kuantum Sycamore Google untuk memverifikasi lagi Pandangan teoretis tentang kristal waktu, mengonfirmasi bahwa itu menandai semua kotak yang tepat untuk bentuk teknologi baru yang masih kami pahami.

Mirip dengan kristal tradisional yang terbuat dari unit atom yang berulang tanpa henti, kristal waktu adalah perubahan berulang yang tak terhingga dalam suatu sistem, perubahan yang sangat tidak memerlukan energi untuk masuk atau keluar.

Meskipun hal seperti itu hampir melanggar beberapa hukum Termodinamika, fakta bahwa entropi sistem tidak meningkat berarti ia harus duduk di sisi kanan fisika.

Faktanya, kristal seperti itu mungkin terlihat seperti semacam osilasi yang tidak sesuai dengan ritme sistem lainnya. Sebuah klik laser dalam ritme yang stabil pada kristal waktu, misalnya, mungkin membuat rotasi partikelnya hanya membalik setiap klik lainnya.

Pembalikan bandel ini adalah perilaku kristal waktu yang berbeda, dan telah digunakan sebagai panduan untuk merancang dan memproduksi kristal waktu dalam percobaan sebelumnya.

Tetapi kompleksitas belaka dari segudang objek kuantum yang berinteraksi semua berosilasi dengan ritme mereka sendiri meninggalkan ruang untuk beberapa interpretasi yang tidak harus bergantung pada aturan yang sama yang mendukung fisika kristal waktu.

Jadi meskipun tidak mungkin, kita tidak dapat mengesampingkan bahwa sistem yang awalnya terlihat seperti kristal waktu sebenarnya dapat memanas selama ribuan tahun dan akhirnya jatuh ke dalam kekacauan.

Anda bisa duduk santai dan menyaksikan kristal bersenandung dari kejauhan hingga kematian panas alam semesta, tentu saja. Atau Anda dapat membiarkan komputer kuantum melakukan pekerjaan untuk Anda.

“Gambaran besarnya adalah kami mengambil perangkat yang dimaksudkan untuk Komputer kuantum ke masa depan dan menganggapnya sebagai sistem kuantum kompleks dalam hak mereka sendiri,” Dia berkata Fisikawan Universitas Stanford Matteo Ippolitti.

“Alih-alih komputasi, kami menempatkan komputer untuk bekerja sebagai platform eksperimental baru untuk memahami dan menemukan fase materi baru.”

Titik awal untuk waktu kristal khusus ini adalah tempat yang sangat tidak terduga, yang berasal dari pekerjaan fisikawan teoretis Stanford Fedika Khimani tentang fisika non-kesetimbangan.

Kami sangat menyadari konsekuensi dari jenis fisika dalam kehidupan sehari-hari. Tinggalkan secangkir kopi panas Anda di bangku selama setengah jam, dan Anda akan menemukan seberapa cepat energi panasnya menghilang karena tidak seimbang dengan lingkungannya.

Khemani dan rekan-rekannya lebih tertarik pada ketidakseimbangan energi pada tingkat fisika kuantum yang kurang intuitif.

Hanya ketika dia menjadi reviewer untuk penelitian Al-Khaymani menarik perhatiannya Dengan kesejajaran antara pekerjaannya dan kristal waktu, dia telah mengalihkan fokusnya ke bidang fisika baru yang menarik ini.

“Kristal waktu adalah contoh nyata dari jenis baru fase kuantum materi yang tidak seimbang,” Dia berkata Khaymani.

“Sementara sebagian besar pemahaman kita tentang fisika benda terkondensasi bergantung pada sistem keseimbangan, perangkat kuantum baru ini memberi kita jendela yang menarik ke dalam sistem non-keseimbangan baru dalam fisika multibody.”

Pemodelan kristal waktu pada teknologi kuantum Google memungkinkan tim untuk mencari tanda-tanda pengulangan tak terbatas dalam beberapa ratus tendangan pulsa laser. Mereka juga dapat menjalankan simulasi mundur dan memperluas ukurannya.

“Dia pada dasarnya memberi tahu kami cara memperbaiki kesalahannya sendiri, sehingga jejak perilaku sempurna dari kristal waktu dapat diverifikasi dengan pengamatan waktu yang terbatas,” Dia berkata Roderich Moessner, fisikawan teoretis dari Institut Max Planck untuk Fisika Sistem Kompleks di Jerman.

Memiliki cara untuk memodelkan kristal waktu nyata dengan keyakinan bahwa mereka mewakili fase materi yang benar-benar unik mungkin sangat berharga dalam menyelidiki kompleksitas gila fisika kuantum non-ekuilibrium.

Kristal waktu menjanjikan untuk menjadi jendela ke cara-cara baru di mana berbagai macam sistem kompleks beroperasi, memberikan wawasan tidak hanya ruang kuantum, tetapi sistem kompleks seperti otak kita.

Suatu hari, banyak ilmuwan di berbagai bidang akan berada di pasar untuk periode kristal. Sekarang ada sedikit kemungkinan bahwa mereka akan dicuri.

Penelitian ini dipublikasikan di sifat pemarah.