โดย Ben Turner เผยแพร่เมื่อ กันยายน 14, 2021 บาคาร่า ผลึกสามารถวนไปมาระหว่างรัฐได้ตลอดไปโดยไม่สูญเสียพลังงานThe time crystal was created inside Google’s Sycamore chip, which is kept cool inside their quantum cryostat.
คริสตัลเวลาถูกสร้างขึ้นภายในชิป Sycamore ของ Google ซึ่งถูกเก็บไว้เย็นภายในควอนตัมไครโอสแตทของพวกเขา (เครดิตภาพ: เอริค ลูเซโร่/กูเกิล, อิงค์)
นักวิจัยที่ทํางานร่วมกับ Google อาจเพิ่งใช้คอมพิวเตอร์ควอนตัมของยักษ์ใหญ่ด้านเทคโนโลยีเพื่อ
สร้างขั้นตอนใหม่ของสสารซึ่งเป็นคริสตัลแห่งเวลา
ด้วยความสามารถในการวนรอบตลอดไประหว่างสองรัฐโดยไม่สูญเสียพลังงานผลึกเวลาหลบหนึ่งในกฎที่สําคัญที่สุดของฟิสิกส์ – กฎข้อที่สองของอุณหพลศาสตร์ซึ่งระบุว่าความผิดปกติหรือเอนโทรปีของระบบแยกจะต้องเพิ่มขึ้นเสมอ ผลึกเวลาที่แปลกประหลาดเหล่านี้ยังคงมีเสถียรภาพต่อต้านการสลายตัวใด ๆ ในการสุ่มแม้จะมีอยู่ในสถานะคงที่ของฟลักซ์
ตามบทความวิจัยที่โพสต์เมื่อวันที่ 28 กรกฎาคมไปยังฐานข้อมูล preprint arXiv นักวิทยาศาสตร์สามารถสร้างผลึกเวลาได้ประมาณ 100 วินาทีโดยใช้ qubits (บิตคอมพิวเตอร์แบบดั้งเดิมของควอนตัมคอมพิวติ้ง) ภายในแกนหลักของโปรเซสเซอร์ควอนตัม Sycamore ของ Google
ที่เกี่ยวข้อง: 12 การทดลองฟิสิกส์ควอนตัมที่สวยงาม
การดํารงอยู่ของขั้นตอนสสารใหม่ที่แปลกประหลาดนี้และขอบเขตใหม่ทั้งหมดของพฤติกรรมทางกายภาพที่มันเปิดเผยนั้นน่าตื่นเต้นอย่างไม่น่าเชื่อสําหรับนักฟิสิกส์โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อผลึกเวลาถูกคาดการณ์ไว้ครั้งแรกว่ามีเพียงไม่กี่ปีที่ผ่านมา
”นี่เป็นเรื่องเซอร์ไพรส์ครั้งใหญ่” Curt von Keyserlingk นักฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัยเบอร์มิงแฮมในสหราชอาณาจักรซึ่งไม่ได้มีส่วนร่วมในการศึกษากล่าวกับ Live Science “ถ้าคุณถามใครสักคนอายุ 30, 20 หรืออาจจะ 10 ปีที่ผ่านมาพวกเขาจะไม่คาดหวังสิ่งนี้”
ผลึกเวลาเป็นวัตถุที่น่าสนใจสําหรับนักฟิสิกส์เพราะพวกเขาเป็นหลักเคียงข้างกฎข้อที่สองของอุณหพลศาสตร์ซึ่งเป็นหนึ่งในกฎหมายเหล็กมากที่สุดในฟิสิกส์ มันระบุว่าเอนโทรปี (อะนาล็อกหยาบสําหรับปริมาณของความผิดปกติในระบบ) จะเพิ่มขึ้นเสมอ หากคุณต้องการทําสิ่งที่มีการสั่งซื้อมากขึ้นคุณต้องใส่พลังงานมากขึ้น
แนวโน้มที่ความผิดปกตินี้จะเติบโตอธิบายได้หลายอย่างเช่นทําไมการกวนส่วนผสมลงในส่วนผสมง่ายกว่าที่จะแยกออกอีกครั้งหรือทําไมสายหูฟังจึงพันกันในกระเป๋ากางเกง นอกจากนี้ยังกําหนดลูกศรของเวลากับจักรวาลที่ผ่านมามักจะได้รับคําสั่งมากขึ้นกว่าปัจจุบัน; ตัวอย่างเช่นการดูวิดีโอแบบย้อนกลับมีแนวโน้มที่จะดูแปลกสําหรับคุณเป็นหลักเพราะคุณได้เห็นการกลับตัวของกระแสเอนโทรปิกนี้
The second law of thermodynamics says that all systems evolve toward a state of more disorder, where energy is shared out evenly across the system.
กฎข้อที่สองของอุณหพลศาสตร์กล่าวว่าทุกระบบวิวัฒนาการไปสู่สถานะของความผิดปกติมากขึ้นซึ่ง
พลังงานจะถูกแบ่งปันอย่างเท่าเทียมกันทั่วทั้งระบบ (เครดิตภาพ: คลังประวัติสากล / กลุ่มภาพสากลผ่าน ผลึกเวลาไม่ปฏิบัติตามกฎนี้ แทนที่จะเข้าใกล้สมดุลความร้อนอย่างช้าๆ – “การทําให้ความร้อน” เพื่อให้พลังงานหรืออุณหภูมิของพวกเขากระจายอย่างเท่าเทียมกันทั่วทั้งสภาพแวดล้อมของพวกเขาพวกเขาติดอยู่ระหว่างสถานะพลังงานสองสถานะเหนือสถานะสมดุลนั้นขี่จักรยานไปมาระหว่างพวกเขาอย่างไม่มีกําหนด
เพื่ออธิบายว่าพฤติกรรมนี้ผิดปกติอย่างลึกซึ้ง von Keyserlingk กล่าวว่าภาพกล่องปิดผนึกที่เต็มไปด้วยเหรียญก่อนที่จะถูกเขย่าเป็นล้านครั้ง เมื่อเหรียญ ricochet จากและตีกลับรอบ ๆ ซึ่งกันและกันพวกเขา “วุ่นวายมากขึ้นเรื่อย ๆ สํารวจการกําหนดค่าทุกประเภทที่พวกเขาสามารถสํารวจได้” จนกว่าการสั่นจะหยุดลงและกล่องจะเปิดออกเพื่อเปิดเผยเหรียญในการกําหนดค่าแบบสุ่มโดยมีเหรียญประมาณครึ่งหนึ่งหงายขึ้นและคว่ําหน้าลงครึ่งหนึ่ง เราสามารถคาดหวังว่าจะได้เห็นจุดสิ้นสุดแบบสุ่มครึ่งขึ้นครึ่งลงนี้โดยไม่คํานึงถึงวิธีที่เราจัดเรียงเหรียญในกล่องเป็นครั้งแรก
ภายใน “กล่อง” ของ Sycamore ของ Google เราสามารถดู qubits ของโปรเซสเซอร์ควอนตัมได้เหมือนกับที่เราทําเหรียญของเรา ในทํานองเดียวกับที่เหรียญสามารถเป็นได้ทั้งหัวหรือก้อย qubits สามารถเป็นได้ทั้ง 1 หรือ 0 – ตําแหน่งที่เป็นไปได้สองตําแหน่งในระบบสองสถานะ – หรือการผสมผสานที่แปลกประหลาดของความน่าจะเป็นของทั้งสองรัฐที่เรียกว่าการซ้อนทับ สิ่งที่แปลกเกี่ยวกับผลึกเวลา บาคาร่า
