Представьте себе вечный двигатель, работающий без подзарядки. Звучит как научная фантастика, но что-то похожее уже создано в лабораториях. Речь идет о кристаллах времени – необычном состоянии материи, которое заставляет атомы повторять определенные движения бесконечно, без затраты энергии.
Что такое кристаллы времени
Обычные кристаллы, например, алмаз или поваренная соль, имеют упорядоченную структуру атомов, повторяющуюся в пространстве. Кристаллы времени же обладают дополнительной особенностью: их атомы также повторяют свои движения во времени. Это означает, что они находятся в постоянном движении, даже в состоянии с наименьшей энергией. Впервые концепция кристаллов времени была предложена нобелевским лауреатом Фрэнком Вильчеком в 2012 году. С тех пор ученые всего мира пытаются понять, как создать и использовать эти удивительные объекты.
Кристаллы времени и квантовые компьютеры
Одним из самых перспективных направлений применения кристаллов времени являются квантовые компьютеры. Так называют устройства, которые используют квантовые явления для выполнения вычислений. Они потенциально могут решать задачи, недоступные для обычных компьютеров, например, моделировать сложные молекулы или разрабатывать новые лекарства.
Однако у квантовых компьютеров есть серьезная проблема: их кубиты (квантовые биты) очень чувствительны к любым воздействиям извне. Это приводит к ошибкам в вычислениях. Ученые надеются, что кристаллы времени могут помочь решить эту проблему. Благодаря своей устойчивости к внешним воздействиям, кристаллы времени могут сделать квантовые компьютеры более надежными и стабильными.
Последние достижения
Недавно группа исследователей из университетов Цинхуа, Мэриленда, Гарварда и штата Айова смогла превратить квантовый процессор в кристалл времени. Это означает, что они смогли создать систему, в которой кубиты совершают повторяющиеся движения, устойчивые к внешним шумам.
Этот результат открывает новые возможности для развития квантовых технологий. Например, кристаллы времени могут использоваться для создания более точных датчиков, а также для разработки новых материалов с уникальными свойствами.
The post Физики создали кристалл времени appeared first on Русская семерка.