Időben ismétlődő minta

Az időkristályok léte új felfedezés. A hagyományos kristályok a térben ismétlődő mintázat részecskéiből állnak, ezek a tárgyak ellenben olyan részecskékből, melyek elrendezése időben is periodikusan ismétlődik. A Science Advances folyóiratban közölt tanulmányból kiderül, hogy a japán Nemzeti Informatikai Intézet kutatói most új felhasználási területet találtak az időkristályok számára.

Felfedezésük értelmében az olvadó időkristályban fellépő kölcsönhatások elemzésével szimulálható, hogyan fog viselkedni egy komplex kvantumhálózat, amit a jelenlegi számítógépekkel nem lehet végrehajtani.

"A klasszikus világban ez lehetetlen lenne, mivel hatalmas mennyiségű számítási erőforrást igényel" - nyilatkozta Marta Estarellas társszerző. "Új módszert dolgoztunk ki a kvantumfolyamatok ábrázolására és megértésére, és a kvantumszámítógépek megközelítésére is."

“Felhasználhatjuk ezt a hálózati reprezentációt és eszközeit az összetett kvantumrendszerek és jelenségeik megértéséhez, valamint az alkalmazások azonosításához" - magyarázta Kae Nemoto társszerző. A csapat azt tervezi, hogy valódi olvadó időkristályokon is leteszteli az ötleteit, majd arra használják őket, hogy megvizsgálják a különböző kvantumrendszerek tulajdonságait. 

Időkristály

Az időkristály vagy a tér-idő kristály az anyag olyan állapota, amely időben is ismétlődik, nem csupán a térben. A normál háromdimenziós kristályok térben ismétlődő mintázattal rendelkeznek, de az idő múlásával változatlanok maradnak. Az időkristályok időben is megismétlik önmagukat, ezáltal a kristály pillanatról pillanatra változik.

Ha egy diszkrét időátalakítási szimmetria megszakad (ami periodikusan vezérelt rendszerekben előfordul), akkor a rendszert diszkrét időkristálynak nevezzük. A diszkrét időkristály soha nem éri el a hőegyensúly állapotát, mivel ez nem egyensúlyban lévő anyag. Az új anyagfajta létezésére elméletben először 2012-ben tett javaslatot a Nobel-díjas Frank Wilczek. A független laboratóriumi megerősítést Christopher Monroe és Mihail Lukin végezte el, mindkét kísérlet a Nature-ben jelent meg 2017-ben.

(Forrás: Eurekalert Kép: Pexels, Pixabay, Unsplash)

Ez is érdekelhet:

A tudósoknak először sikerült megfigyelni a Pauli kristályokat

Kvantumszámítógép szobahőmérsékleten

Az Advantage lehet a világ első kereskedelmi kvantumszámítógépe

A megállított fény tárolása és mozgatása egy kvantumfizikai áttörés nyomán