บาคาร่า ‎’ผลึกเวลา’ อื่น ๆ ที่ทําภายในคอมพิวเตอร์ควอนตัมของ Google สามารถเปลี่ยนฟิสิกส์ตลอดไป‎

บาคาร่า ‎'ผลึกเวลา' อื่น ๆ ที่ทําภายในคอมพิวเตอร์ควอนตัมของ Google สามารถเปลี่ยนฟิสิกส์ตลอดไป‎

‎ 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