کریستال های زمان دوباره در اخبار هستند. یک مطالعه جدید در مورد کریستال های زمان ظاهر شده است - مرحله جدیدی از ماده که چشم اندازهای بزرگی را برای آینده محاسبات کوانتومی باز می کند. این بار، محققان ادعا می کنند که از سخت افزار کوانتومی Sycamore گوگل برای مشاهده یک کریستال زمان پایدار استفاده شده است.
کریستال زمان چیست؟
درک ماهیت کریستال زمان احتمالاً سخت است، مگر اینکه شما یک فیزیکدان باشید. محققان دانشگاه استنفورد، یکی از مؤسسات پشت این مطالعه جدید، این مرحله از ماده را به عنوان "ساعتی که برای همیشه بدون باتری کار می کند" توصیف می کنند. گوگل سعی می کند با توضیح در وبلاگ خود که کریستال های زمان از اتم هایی تشکیل شده اند که یک "ساختار نوسان [...] در زمان" تشکیل می دهند، کارها را ساده تر کند.
وقتی کسی به کریستال ها فکر می کند، به احتمال زیاد چیزی شبیه به سنگ های قیمتی را تصور می کند. اما این کریستال ها از لایه هایی از اتم ها تشکیل شده اند که اگر در سطح میکروسکوپی مشاهده شوند، الگوهایی تشکیل می شوند که در فضا تکرار می شوند. کریستال‌های زمان متفاوت هستند - و به نظر می‌رسد که قوانین طبیعت را به چالش می‌کشند - به این دلیل که اتم‌ها بدون هیچ انرژی یا آنتروپی اضافی، خود را بی‌پایان در طول زمان تکرار می‌کنند.
استنفورد خاطرنشان می کند که کریستال های زمان در واقع قوانین فیزیک را نقض نمی کنند زیرا آنتروپی آنها "در طول زمان ثابت می ماند و تا حدی قانون دوم ترمودینامیک را بدون فروپاشی برآورده می کند." مفهوم کریستال‌های زمان - یعنی ماده پایدار متشکل از اتم‌هایی که یک الگوی نوسانی را در زمان تشکیل می‌دهند - چند سال پیش مطرح شد، اما ایجاد جدید کریستال زمان نقطه عطفی بزرگ در زمینه فیزیک کوانتومی است.
پیشرفت خلاقانه
پیشرفت جدید از سوی محققان هوش مصنوعی کوانتومی گوگل، دانشگاه استنفورد، دانشگاه آکسفورد و موسسه ماکس پلانک برای فیزیک سیستم های پیچیده به دست آمده است. این توسعه جدید اولین نمونه از یک کریستال زمان است که به اصطلاح را نشان می دهد محلی سازی بسیاری از اجسام - حالتی که در آزمایش های قبلی با "کریستال تقریباً زمان" به دست آمد.
سخت افزار محاسبات کوانتومی Sycamore گوگل کوانتومی AI در توسعه بسیار موثر بود. این پروژه شامل استفاده از تجهیزاتی برای آزمایش کریستال زمان بود. محاسبات کوانتومی - در مورد ما روی یک پردازنده Sycamore - به ما اجازه می دهد تا با پذیرش ادعای ثبات کریستال زمان و استفاده از داده های سخت برای نشان دادن آن، نوسانات را در زمان مشاهده کنیم. استنفورد خاطرنشان می کند که سخت افزار محاسبات کوانتومی ناقص است و «اندازه و انسجام زمانی محدودی دارد»، اما محققان توانسته اند با استفاده از پروتکل های مختلف بر این محدودیت ها غلبه کنند.
در این آزمایش، از تجهیزات هوش مصنوعی گوگل کوانتومی برای ضربه زدن به کریستال زمان با 20 چرخش اطلاعات بیت کوانتومی (کیوبیت) استفاده شد، چندین صد چرخه نوسان مشاهده شد، زیرا برای قرن ها مشاهده بی پایان کریستال زمان غیرممکن است تا اطمینان حاصل شود. ثبات آن
بعدش چی
ایجاد مرحله جدیدی از ماده مطمئناً در سطح بنیادی جالب است. این آینده هیجان انگیزی را نشان می دهد که محاسبات کوانتومی نوید می دهد، حداقل در مورد اکتشافات علمی و نوآوری های کوانتومی آینده که ممکن است در زمینه های مختلف ظاهر شوند.
گوگل توضیح می دهد که هنوز کارهای زیادی برای انجام دادن قبل از ساخت یک کامپیوتر کوانتومی واقعی وجود دارد، اگرچه بخش هوش مصنوعی کوانتومی انتظار دارد در این دهه یک "کامپیوتر کوانتومی اصلاح کننده خطای مفید" ایجاد کند.
این شرکت سال‌ها صرف توسعه الگوریتم‌ها و نظریه‌هایی کرده است که نقش کلیدی در یک کامپیوتر کوانتومی تصحیح کننده خطا ایفا می‌کنند. در حال حاضر، پردازنده‌های کوانتومی این شرکت راهی را برای مدل‌سازی قابل اعتماد بلورهای زمان پایدار به دانشمندان ارائه می‌دهند و دری را به روی دنیای جدیدی از تحقیقات در فازهای جدید ماده باز می‌کنند.
همچنین بخوانید: