ШТО СЕ ТОА ВРЕМЕНСКИ КРИСТАЛИ? Петтиот тип на материја е нова надеж за науката

Кристали во времето, или временски кристали се петтата, егзотична состојба на материјата која ги збунува физичарите, а отвора прозорци кон градење на поголеми и поточни квантни компјутери. Но, зошто „во времето“? Затоа што беше откриено дека кај некои кристали, атомите не само што можат да се пакуваат во кристални решетки, туку и истите решетки да се придвижуваат во одредени повторливи обрасци. Со други зборови, материја која одвнатре се движи.

Во науката досега постоеја течности, гасови, цврсти тела и плазма (оган). И во сите тие состојби атомите мируваат. Но, ако имате фино нагоден ласер и со него пробате да разнесете некој кристал, макар и коцка мраз, неговите атоми може да се превртат во друга состојба и потоа пак да се вратат назад, па пак да се превртат и пак … и така натаму, сето тоа всушност без да апсорбираат никаква енергија од ласерот.

Ако се повлечете настрана од експериментот, она кое штотуку сте го создале е состојба на материјата која е постојано во движење, на неодредено време, без да внесувате никаква енергија.

Скршени се законите на термодинамиката

Да, сте направиле нешто без енергија. Ова не е мал подвиг. Експериментот се спротивставува на едно од најсветите начела на класичната физика: вториот закон на термодинамиката. Тој закон вели дека количината на ентропија, или неред, секогаш има тенденција да се зголемува. Мислете на тоа како на вазна, која се тетерави на работ од масата. Универзумот сака да ја турне таа вазна и да ја растури преку подот. За да ја споите таа вазна парче по парче, треба да вложите енергија, не?

Временските кристали се всушност прилично нова идеја, која првпат беше теоретизирана од физичарот и нобеловец Франк Вилчек во 2012 година. Не сите физичари ја прифатија неговата теорија тогаш, пред десет години.

Користеле квантен компјуер за да направат временски кристал

Но, решителните истражувачи изведоа марифети за да можат да го направат експериментот. Во 2016 година, физичарите од Универзитетот во Мериленд успеаја да спојат суров временски кристал од збирка атоми на итербиум. Други тимови создадоа пат-кристали во дијаманти. Овојпат тие одлучија да користат квантен компјутер. Да да, оној компјутер кој може да пресмета невозможни нешта и величини за кои на обичниот компјутер ќе му треба да работи цела вечност.

За разлика од претходните временски кристали кои беа краткотрајни и се расплетуваа во неколку циклуси на превртување напред-назад, научниците зад овој најнов подвиг со временски кристали се восхитуваат на стабилноста која ја создале.

Дали со временските кристали ќе можеме да патуваме низ времето?

Најверојатно не. Но, тие би можеле да помогнат квантните компјутери да станат поробусни и поточни. Инженерите со години се мачеа да создадат нешто што би можело да послужи како меморија во квантните компјутери. Да да, она кога ве прашуваат колку мегабајти имате. Нешто што ќе го замени силиконот.

Временските кристали, сметаат физичарите, би можеле да послужат за таа цел.