คริสตัลเวลาอยู่ในข่าวอีกครั้ง การศึกษาใหม่ได้ปรากฏขึ้นในเวลาซึ่งเป็นขั้นตอนใหม่ของสสารที่เปิดโอกาสให้กับอนาคตของการคำนวณควอนตัม คราวนี้นักวิจัยอ้างว่าฮาร์ดแวร์ควอนตัม Sycamore ของ Google ถูกใช้เพื่อสังเกตผลึกเวลาที่เสถียร
คริสตัลเวลาคืออะไร?
เว้นแต่คุณจะเป็นนักฟิสิกส์ ธรรมชาติของผลึกแห่งกาลเวลานั้นยากจะเข้าใจ นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ด ซึ่งเป็นหนึ่งในสถาบันที่อยู่เบื้องหลังการศึกษาครั้งใหม่นี้ อธิบายช่วงเวลาของสสารนี้ว่าเป็น "นาฬิกาที่วิ่งตลอดไปโดยไม่มีแบตเตอรี่" Google พยายามทำให้สิ่งต่าง ๆ ง่ายขึ้นโดยอธิบายในบล็อกว่าผลึกเวลาประกอบด้วยอะตอมที่สร้าง "โครงสร้างการแกว่ง […] ในเวลา"
เมื่อมีคนนึกถึงคริสตัล พวกเขามักจะจินตนาการถึงสิ่งที่คล้ายกับอัญมณี แต่คริสตัลเหล่านี้ประกอบด้วยชั้นของอะตอม ซึ่งหากสังเกตที่ระดับจุลทรรศน์ จะเกิดรูปแบบที่ทำซ้ำในอวกาศ ผลึกแห่งกาลเวลาแตกต่างกัน และดูเหมือนว่าจะขัดต่อกฎของธรรมชาติ โดยที่อะตอมจะทำซ้ำตัวเองอย่างไม่รู้จบตลอดเวลาโดยไม่มีพลังงานหรือเอนโทรปีเพิ่มเติม
สแตนฟอร์ดตั้งข้อสังเกตว่าผลึกเวลาไม่ได้ละเมิดกฎของฟิสิกส์จริงๆ เพราะเอนโทรปีของพวกมัน "ยังคงที่ตลอดเวลา ซึ่งเป็นไปตามกฎข้อที่สองของอุณหพลศาสตร์บางส่วนโดยไม่สลายตัว" แนวคิดของผลึกเวลา กล่าวคือ สสารที่เสถียรซึ่งประกอบด้วยอะตอมที่สร้างรูปแบบการสั่นตามเวลา ได้รับการเสนอเมื่อไม่กี่ปีที่ผ่านมา แต่การสร้างผลึกเวลาครั้งใหม่ถือเป็นก้าวที่ยิ่งใหญ่ในด้านฟิสิกส์ควอนตัม
ความก้าวหน้าที่สร้างสรรค์
ความก้าวหน้าครั้งใหม่นี้มาจากนักวิจัยที่ Google Quantum AI, Stanford University, Oxford University และ Max Planck Institute for the Physics of Complex Systems การพัฒนาใหม่นี้เป็นตัวอย่างแรกของผลึกเวลาที่แสดงถึงสิ่งที่เรียกว่า โลคัลไลเซชันของร่างกายจำนวนมาก - สถานะที่ประสบความสำเร็จในระหว่างการทดลองครั้งก่อนด้วย "คริสตัลเกือบเวลา"
ฮาร์ดแวร์คอมพิวเตอร์ควอนตัม Sycamore ของ Google Quantum AI เป็นเครื่องมือในการพัฒนา โครงการนี้รวมถึงการใช้อุปกรณ์ทดสอบผลึกเวลา การคำนวณควอนตัม - ในกรณีของเราในโปรเซสเซอร์ Sycamore - ช่วยให้เราสามารถสังเกตความผันผวนในเวลาโดยยอมรับการยืนยันความเสถียรของผลึกเวลาและใช้ข้อมูลที่ยากเพื่อแสดงให้เห็น Stanford ตั้งข้อสังเกตว่าฮาร์ดแวร์คอมพิวเตอร์ควอนตัมไม่สมบูรณ์และมี "ขนาดและเวลาที่ จำกัด " แต่นักวิจัยสามารถเอาชนะข้อ จำกัด เหล่านี้ได้โดยใช้โปรโตคอลต่างๆ
ในการทดลองนี้ อุปกรณ์ Google Quantum AI ถูกใช้เพื่อตีผลึกเวลาด้วยข้อมูลควอนตัมบิต (qubits) 20 รอบ) มีการสังเกตรอบการแกว่งหลายร้อยรอบ เนื่องจากเป็นไปไม่ได้ที่จะสังเกตผลึกเวลาเป็นเวลาหลายศตวรรษเพื่อให้แน่ใจว่า ความมั่นคงของมัน
อะไรต่อไป
การสร้างเฟสใหม่ของสสารนั้นน่าสนใจในระดับพื้นฐานอย่างแน่นอน มันแสดงให้เห็นอนาคตที่น่าตื่นเต้นที่การคำนวณควอนตัมสัญญา อย่างน้อยก็เมื่อมันมาถึงการค้นพบทางวิทยาศาสตร์และนวัตกรรมควอนตัมในอนาคตที่อาจปรากฏในสาขาต่างๆ
Google อธิบายว่ายังมีงานอีกมากที่ต้องทำก่อนที่จะมีการสร้างคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่แท้จริง แม้ว่าแผนก Quantum AI คาดว่าจะพัฒนา "คอมพิวเตอร์ควอนตัมแก้ไขข้อผิดพลาดที่มีประโยชน์" ภายในทศวรรษนี้
บริษัทใช้เวลาหลายปีในการพัฒนาอัลกอริธึมและทฤษฎีที่จะมีบทบาทสำคัญในคอมพิวเตอร์ควอนตัมแก้ไขข้อผิดพลาด สำหรับตอนนี้ โปรเซสเซอร์ควอนตัมของบริษัทช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สามารถสร้างแบบจำลองผลึกเวลาที่เสถียรได้อย่างน่าเชื่อถือ โดยเป็นการเปิดประตูสู่โลกใหม่ของการวิจัยในเฟสใหม่ของสสาร
อ่าน: