Χρονικοί κρύσταλλοι: Η μορφή ύλης που μοιάζει να υπερβαίνει τους κανόνες της φυσικής. Eternal Change for No Energy: A Time Crystal Finally Made Real

Οι χρονικοί κρύσταλλοι είναι ο τρόπος «να έχεις μια τούρτα ολόκληρη ακόμη και αφότου τη φας». Like a perpetual motion machine, a time crystal forever cycles between states without consuming energy. Physicists claim to have built this new phase of matter inside a quantum computer. A time crystal flips back and forth between two states without burning energy.

Οι επιστήμονες της Google ανακοίνωσαν ότι δημιούργησαν μια νέα μορφή ύλης που μοιάζει να υπερβαίνει τους κανόνες της φυσικής.

The Nobel Prize-winning physicist Frank Wilczek often develops outlandish theories that eventually enter the mainstream. “Of course not everything I do works,” he says. Courtesy of Frank Wilczek

Ο λόγος για τους χρονικούς κρυστάλλους, που επιτρέπουν «να έχεις μια τούρτα ολόκληρη ακόμη και αφότου τη φας», όπως αναφέρει o βραβευμένος με Νόμπελ Φρανκ Γουίλτσεκ, ο οποίος ήταν ο πρώτος που έκανε λόγο για τη συγκεκριμένη ιδέα το 2012. «[Η ιδέα] ήρθε ενώ παρέδιδα μάθημα για τη συμμετρία στη Φυσική», δηλώνει ο ίδιος.

In the last few years, physicists around the world have been constructing another state of matter: a “time crystal.” Pixabay

Γενικώς, οι κρύσταλλοι είναι στερεά υλικά όπως το διαμάντι και ο χαλαζίας, όπου τα άτομα είναι ταξινομημένα σε ένα μοτίβο το οποίο επαναλαμβάνεται.

Samuel Velasco/Quanta Magazine

«Ήθελα όμως να κάνω κάτι καινούργιο», λέει ο Γουίλτσεκ. Έτσι σκέφτηκα, γιατί να μην εξετάσουμε τους κρυστάλλους (…) που έχουν παραπάνω από τρεις διαστάσεις. Και η έξτρα διάσταση έπρεπε να είναι ο χρόνος», εξηγεί ο ίδιος μεταξύ άλλων.

Με τον ίδιο τρόπο που οι κανονικοί κρύσταλλοι επαναλαμβάνονται στον χώρο, οι χρονικοί κρύσταλλοι επαναλαμβάνονται στον χρόνο. Μάθετε περισσότερα για τους χρονικούς κρυστάλλους στο παρακάτω βίντεο:

Google researchers claim to have created four-dimensional 'time crystals. Time crystals are a new phase of matter that seems to evade the laws of physics. Just like ordinary crystals repeat themselves in space, time crystals repeat themselves in time. Time crystals could become tools to detect magnetic fields or be used to diagnose what's going on inside quantum computers

«Κανείς δεν προτείνει να χρησιμοποιηθεί αυτό για ταξίδια στον χρόνο ή κάτι παρόμοιο», αναφέρει ο Κέρτ φον Κάιζερλινγκ από το Πανεπιστήμιο του Μπέρμιγχαμ, ο οποίος συνεισέφερε σημαντικά στο θεωρητικό πλαίσιο που οδήγησε στις τελευταίες εξελίξεις.

The cryostat used to hold Google’s quantum processors. Credit: Google

Αλλά, όπως επισημαίνει ο ίδιος, μπορούν να έχουν κάποιες εφαρμογές επειδή η επίδρασή τους είναι ισχυρή. «Όταν έχεις κάτι ισχυρό, συχνά είναι και χρήσιμο», αναφέρει χαρακτηριστικά.

Video: Quantum computers aren’t the next generation of supercomputers — they’re something else entirely. Before we can even begin to talk about their potential applications, we need to understand the fundamental physics that drives the theory of quantum computing. Emily Buder/Quanta Magazine; Chris FitzGerald and DVDP for Quanta Magazine

Όπως αναφέρεται σε ρεπορτάζ της Deutsche Welle, οι χρονικοί κρύσταλλοι θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν ως εργαλεία για τον εντοπισμό μαγνητικών πεδίων. Επιπλέον, θα μπορούσαν να αξιοποιηθούν για να ξεκαθαρίσει το τοπίο σχετικά με το τι συμβαίνει μέσα στους κβαντικούς υπολογιστές.

Πηγές: “AC Josephson effect between two superfluid time crystals” by S. Autti, P. J. Heikkinen, J. T. Mäkinen, G. E. Volovik, V. V. Zavjalov and V. B. Eltsov, 17 August 2020, Nature Materials. DOI: 10.1038/s41563-020-0780-y - https://www.quantamagazine.org/first-time-crystal-built-using-googles-quantum-computer-20210730/ - https://www.popsci.com/science/what-is-time-crystal-physics/ - https://scitechdaily.com/a-new-phase-of-matter-known-as-time-crystals-observed-interacting-for-the-first-time-ever/ - https://www.kathimerini.gr/life/science/561468994/chronikoi-krystalloi-i-morfi-ylis-poy-moiazei-na-ypervainei-toys-kanones-tis-fysikis-vinteo/