În 2012, fizicianul MIT Frank Wilczek a remarcat că legile fizicii au și simetrie temporală. Aceasta înseamnă că orice experiment repetat mai târziu ar trebui să dea același rezultat. Wilczek a tras o analogie cu cristalele normale, dar în dimensiunea timpului, numind această simetrie spontană de rupere a timpului un cristal de timp. După câțiva ani, fizicienii au reușit să o construiască în sfârșit.
„Cristalele timpului acoperă o parte a graniței dintre cele două lumi. Poate că putem învăța cum să înlăturăm granița studiind în detaliu cristalele timpului.”, a spus Samuli Autti, principalul om de știință al proiectului la Universitatea Lancaster din Regatul Unit.
În noul studiu, Autti și echipa sa au folosit „magnoni” pentru a-și crea cristalul de timp. Magnonii sunt cvasiparticule care apar în starea colectivă a unui grup de atomi. În acest caz, un grup de fizicieni a luat heliu-3 (un atom de heliu cu doi protoni, dar doar un neutron) și l-au răcit la zece miimi de grad peste zero absolut. La această temperatură, heliul-3 s-a transformat într-un condensat Bose-Einstein, în care toți atomii au o stare cuantică comună și lucrează în comun unii cu alții. În acest condensat, toți spinurile electronilor din heliu-3 sunt legate și lucrează împreună, generând unde de energie magnetică - magnoni. Aceste valuri se împroșcau la nesfârșit înainte și înapoi, transformându-se într-un cristal al timpului.
Echipa lui Autti a luat două grupuri de magnoni, fiecare funcționând ca un cristal de timp separat, și le-a apropiat suficient de mult încât să se poată influența reciproc. Sistemul combinat de magnoni a acționat ca un singur cristal cu două stări distincte.
Scopul acestui experiment este de a crea un sistem de lucru stabil de cristale de timp care ar putea fi folosit pentru calculul cuantic. În sistemele informatice clasice, unitatea de bază a informației este un bit, care poate lua o stare de 0 sau 1, în timp ce în calculul cuantic, fiecare „qubit” poate fi în mai multe locuri în același timp, permițând mult mai multe calcule să fi efectuat.
„Acest lucru ar putea însemna că cristalele de timp pot fi folosite ca element de bază pentru dispozitivele cuantice care funcționează și în afara laboratorului. Într-o astfel de întreprindere, sistemul pe două niveluri creat de noi va fi principalul element de construcție.”, - spuse Autti.
Această lucrare este în prezent foarte departe de un computer cuantic funcțional, dar deschide direcții interesante de cercetare. De fapt, fizicienii au creat un sistem de două cristale de timp conectate, care sunt sisteme cuantice ciudate blocate într-o buclă infinită la care nu se aplică legile normale ale termodinamicii. Dacă oamenii de știință pot manipula un sistem de două cristale de timp fără a-i distruge stările cuantice, ei ar putea construi sisteme de cristale de timp mai mari care ar fi adevărate dispozitive de calcul.
Poți ajuta Ucraina să lupte împotriva invadatorilor ruși. Cel mai bun mod de a face acest lucru este să donați fonduri Forțelor Armate ale Ucrainei prin intermediul Salveaza viata sau prin pagina oficiala NBU.
Citeste si: