Et team av forskere i Europa har med suksess skapt et to-statssystem ved bruk av tidskrystaller.
Det riktige svaret på lesing er: eureka! Vi ville også ha akseptert «wow», «OMG» og «hurra» gitt de potensielle implikasjonene av dette utrolige gjennombruddet.
Foran: Tidskrystaller er en nylig oppdaget fase av materie. I grunntilstanden svinger de mellom ulike konfigurasjoner uten å miste eller bruke energi.
Hilsen humanoider
Abonner nå for en ukentlig oppsummering av våre favoritt AI-historier
(Les mer om hvordan tidskrystaller fungerer her: Googles “tidskrystaller” kan være den største vitenskapelige prestasjonen i våre liv)
Et team av fysikere ledet av Lancaster Universitys Samuli Autti klarte å koble to tidskrystaller sammen i det som omtales som et “to-statssystem” eller et “to-nivå system.”
Så vidt vi kan se, er dette første gang dette har blitt gjort. Det spennende med dette eksperimentet er at det legger grunnlaget for kvantedatamaskiner opererer med tidskrystaller som qubits.
Bakgrunn: Per lagets fagfellevurderte forskningsoppgave:
I våre eksperimenter danner to koblede tidskrystaller bestående av spinnbølge kvasipartikler (magnoner) et makroskopisk to-nivå system. De to nivåene utvikler seg over tid som bestemt i seg selv av en ikke-lineær tilbakemelding, noe som lar oss konstruere spontan to-nivå dynamikk.
Artikkelen fortsetter med å fastslå at i superfluidsystemet de brukte for eksperimentet sitt, “kan den observerbare tiden krystalllevetiden forlenges opp til tusen sekunder.”
Dette tilsynelatende støtter dette arbeidet som det sannsynlige grunnlaget og planen for et kvantekoherent system bygget av tidskrystaller.
Årsakene til at vi er så begeistret for dette er tredelt:
- En av kvanteberegningens tøffeste utfordringer er å opprettholde sammenheng
- Tidskrystaller kan eksperimentelt lages ved romtemperatur
- Dette er det nærmeste til en gratis lunsj vi har sett i kvantefysikk
Hva er en gratis lunsj? Du skal ikke snakke om evighetsmaskiner når du diskuterer fysikkpapirer fordi du vil påkalle puristenes vrede som tror de ikke er mulige.
En evighetsmaskin er noe som teoretisk sett kan produsere energi uten å forbruke noe. Så vidt vi vet, eksisterer ikke dette. Men hvis det gjorde det, ville det trosse lovene i klassisk fysikk. Og det ville også eliminere behovet for “drivstoff” eller eksterne strømkrav.
Hvis vi kunne bygge en evighetsmaskin, er det mulig vi kunne bruke den til å drive verden vår for gratis.
Lancaster-teamets arbeid berører ideen om en gratis lunsj (perpetual motion machine) fordi tidskrystaller, koblet sammen, kan fungere som en ekstremt laveffekt qubit.
Hovedforfatter Autti beskrev konseptet i et intervju med ScienceAlerts Michelle Starr:
Alle vet at evighetsmaskiner er umulige. Men i kvantefysikk er evig bevegelse greit så lenge vi holder øynene lukket. Ved å snike oss gjennom denne sprekken kan vi lage tidskrystaller.
Ved å «holde øynene våre lukket» antar vi at Autti refererer til det faktum at tidskrystaller, som nesten alt i kvanteverdenen, egentlig ikke kan observeres direkte.
Uansett, en gratis lunsj ville være noe å se. Og denne forskningen bringer oss potensielt nærmere enn vi noen gang har vært på den.
Rask ta: Sist gang jeg var så begeistret over et kvantedatapapir var når eksistensen av tidskrystaller ble bekreftet. Jeg tror denne forskningen kan være blant de viktigste teknologiske fremskrittene i våre liv – potensielt i hele historien.
Løftet om kvantedatabehandling i fremtidig skala garanterer nesten all teoretisk teknologi vi ønsker å lage en dag. Teleporteringsmaskiner, warp-drev, kald fusjon, forlengede menneskeliv, terraforming på planeter, Dyson Spheres og utallige andre fantasy-fôr-stifter kan gå fra science fiction til aktivering hvis vi bygger kvantedatabehandlingssystemer med tilstrekkelig evne.
Hvem vet? Kanskje en dag vil et team av forskere finne ut hvordan de kan utnytte kraften til tidskrystaller med bare en liten, engangspuls av energi – ikke helt lunsj, men kanskje universets versjon av en gratis brødkurv.
Du kan lese hele den spennende forskningsoppgaven her på Nature.