Физики подтверждают существование временных кристаллов в эпических квантовых компьютерных симуляторах

Вы ищете лазейку в законах, препятствующих вечному движению? Зная, что у тебя есть подлинное Я кристалл времени Для качественных драгоценных камней требуется больше, чем зоркий глаз.

В новом исследовании международная группа исследователей использовала оборудование для квантовых вычислений Sycamore от Google для повторной проверки. Теоретический взгляд на кристалл времени, подтверждая, что он ставит галочки во всех точках для новой формы технологии, которую мы все еще понимаем.

Подобно традиционным кристаллам, состоящим из бесконечно повторяющихся единиц атомов, кристалл времени — это бесконечно повторяющееся изменение в системе, изменение, которое, как ни странно, не требует энергии для входа или выхода.

Хотя такая вещь близка к нарушению некоторых законов Термодинамика, тот факт, что энтропия системы не увеличивается, означает, что она должна находиться на правильной стороне физики.

На самом деле такой кристалл может выглядеть как какое-то колебание, не совпадающее с остальными ритмами системы. Лазер, щелкающий в устойчивом ритме по кристаллу времени, может, например, вызывать вращение его молекул, просто переворачивая каждый второй щелчок.

Это упорное переворачивание представляет собой отличное поведение кристалла времени, и оно использовалось в качестве руководства для проектирования и производства кристаллов времени в предыдущих экспериментах.

Но явная сложность множества взаимодействующих квантовых объектов, каждый из которых колеблется в своем собственном ритме, оставляет место для некоторых интерпретаций, которые не обязательно основываются на тех же правилах, которые лежат в основе физики кристаллов времени.

Поэтому, хотя это маловероятно, мы не можем исключить, что система, которая изначально выглядит как кристалл времени, может на самом деле нагреваться в течение эонов и в конечном итоге прийти в беспорядок.

Вы можете просто сесть и наблюдать хрустальный гул на расстоянии до тепловой смерти Вселенной, конечно. Или вы можете позволить квантовому компьютеру делать всю работу за вас.

«Общая картина состоит в том, что мы берем устройства, которые должны быть Квантовые компьютеры в будущее и думайте о них как о сложных квантовых системах сами по себе «, Он говорит Физик Стэнфордского университета Маттео Ипполитти.

«Вместо вычислений мы используем компьютер как новую экспериментальную платформу для восприятия и открытия новых фаз материи».

Отправной точкой для этого конкретного кристаллического времени было неожиданно непреднамеренное место, проистекающее из работы Стэнфордского физика-теоретика Федики Химани по физике неравновесия.

Нам хорошо известны последствия такой физики в повседневной жизни. Оставьте чашку горячего кофе на прилавке на полчаса, и вы обнаружите, как быстро рассеивается его тепловая энергия, когда она выходит из равновесия с окружающей средой.

Хемани и ее коллеги больше интересовали энергетические дисбалансы на менее интуитивном уровне квантовой физики.

Это было только тогда, когда он был рецензентом исследования Аль-Хаймани. привлек ее внимание Параллели между ее работой и временными кристаллами заставили ее сосредоточиться на этой захватывающей новой области физики.

«Кристаллы времени — яркий пример нового типа неуравновешенной квантовой фазы материи», Он говорит Хаймани.

«Хотя большая часть нашего понимания физики конденсированного состояния зависит от равновесных систем, эти новые квантовые устройства открывают нам захватывающее окно в новые неравновесные системы в физике множественных тел».

Моделирование кристалла времени с помощью квантовой технологии Google позволило команде искать признаки бесконечного повторения в пределах нескольких сотен ударов лазерного импульса. Они также могут запустить симуляцию в обратном направлении и увеличить ее размер.

«По сути, он рассказал нам, как исправить свои собственные ошибки, чтобы можно было проверить отпечаток идеального поведения кристаллов времени с помощью наблюдений за конечное время», — сказал он. Он говорит Родерих Месснер, физик-теоретик из Института физики сложных систем им. Макса Планка в Германии.

Наличие способов моделирования кристаллов в реальном времени с уверенностью в том, что они представляют собой действительно уникальную фазу материи, может иметь неоценимое значение при исследовании безумных сложностей неравновесной квантовой физики.

Кристаллы времени обещают стать окном в новые способы работы самых разных сложных систем, обеспечивая понимание не только квантовых пространств, но и сложных систем, таких как наш мозг.

Однажды на рынке какое-то время будет много ученых из самых разных областей. Теперь меньше шансов, что их украдут.

Это исследование было опубликовано в закаливать природу.