Árið 2012 benti MIT eðlisfræðingurinn Frank Wilczek á að eðlisfræðilögmálin hafi einnig tímabundna samhverfu. Þetta þýðir að allar tilraunir sem endurteknar eru síðar ættu að gefa sömu niðurstöðu. Wilczek dró líkingu við venjulega kristalla, en í tímavídd, kallaði þessa sjálfsprottnu tímabrotssamhverfu tímakristal. Eftir nokkur ár gátu eðlisfræðingar loksins byggt það.
„Tímakristallarnir þekja hluta af landamærunum milli heimanna tveggja. Kannski getum við lært hvernig á að fjarlægja landamærin með því að rannsaka tímakristallana í smáatriðum.“, sagði Samuli Autti, aðalvísindamaður verkefnisins við Lancaster háskólann í Bretlandi.
Í nýju rannsókninni notuðu Autti og teymi hans „magnons“ til að búa til tímakristallinn sinn. Magnón eru hálfagnir sem myndast í sameiginlegu ástandi hóps atóma. Í þessu tilviki tók hópur eðlisfræðinga helíum-3 (helíumatóm með tvær róteindir en aðeins einni nifteind) og kældu hana niður í tíu þúsundustu úr gráðu yfir algjöru núlli. Við þetta hitastig hefur helíum-3 breyst í Bose-Einstein þéttingu, þar sem öll atóm hafa sameiginlegt skammtaástand og vinna saman. Í þessu þéttivatni eru allir rafeindasnúningar í helíum-3 tengdir og vinna saman og mynda segulorkubylgjur - magnon. Þessar öldur skvettuðust endalaust fram og til baka og breyttust í tímakristal.
Lið Autti tók tvo hópa af magnonum, sem hver virkaði sem sérstakur tímakristall, og færði þá nógu nálægt til að þeir gætu haft áhrif á hvern annan. Sameinað magnónakerfi virkaði sem einn tíma kristal með tveimur aðskildum ríkjum.
Markmið þessarar tilraunar er að búa til stöðugt vinnukerfi tímakristalla sem hægt væri að nota fyrir skammtatölvuna. Í klassískum tölvukerfum er grunneining upplýsinga smá, sem getur tekið stöðuna 0 eða 1, en í skammtafræði getur hver "qubit" verið á fleiri en einum stað á sama tíma, sem gerir miklu fleiri útreikninga kleift að vera framkvæmt.
„Þetta gæti þýtt að hægt sé að nota tímakristalla sem byggingareiningu fyrir skammtafræðitæki sem virka líka utan rannsóknarstofunnar. Í slíku fyrirtæki mun tveggja þrepa kerfið sem við höfum búið til vera aðalbyggingin.", - sagði Autti.
Þetta verk er í augnablikinu mjög langt frá því að virka skammtatölva, en það opnar áhugaverðar rannsóknir. Reyndar hafa eðlisfræðingar búið til kerfi tveggja tengdra tímakristalla, sem eru undarleg skammtakerfi föst í óendanlega lykkju sem eðlileg lögmál varmafræðinnar gilda ekki um. Ef vísindamenn geta stjórnað kerfi tveggja tímakristalla án þess að eyðileggja skammtaástand þess, gætu þeir hugsanlega byggt upp stærri tímakristalkerfi sem væru sönn tölvutæki.
Þú getur hjálpað Úkraínu að berjast gegn rússnesku innrásarhernum. Besta leiðin til að gera þetta er að gefa fé til hersins í Úkraínu í gegnum Bjarga lífi eða í gegnum opinberu síðuna NBU.
Lestu líka: