بلورات الوقت في الأخبار مرة أخرى. ظهرت دراسة جديدة في بلورات الوقت - وهي مرحلة جديدة من المادة تفتح آفاقًا كبيرة لمستقبل الحوسبة الكمومية. هذه المرة ، يدعي الباحثون أن أجهزة الكم من Google Sycamore كانت تستخدم لمراقبة بلورة زمنية مستقرة.
ما هي بلورة الوقت؟
ما لم تكن فيزيائيًا ، فمن المحتمل أن يصعب فهم طبيعة بلورة الزمن. يصف الباحثون في جامعة ستانفورد ، إحدى المؤسسات التي قامت بالدراسة الجديدة ، هذه المرحلة من المادة بأنها "ساعة تعمل إلى الأبد بدون بطاريات." تحاول Google تبسيط الأمور أكثر من خلال التوضيح في مدونتها أن بلورات الوقت تتكون من ذرات تشكل "بنية متأرجحة [...] في الوقت المناسب."
عندما يفكر شخص ما في البلورات ، فمن المرجح أن يتخيل شيئًا مشابهًا للأحجار الكريمة. لكن هذه البلورات تتكون من طبقات من الذرات ، والتي إذا لوحظت على المستوى المجهري ، فإنها تشكل أنماطًا تتكرر في الفضاء. تختلف بلورات الزمن - ويبدو أنها تتحدى قوانين الطبيعة - من حيث أن الذرات تكرر نفسها بلا نهاية عبر الزمن دون أي طاقة أو إنتروبيا إضافية.
يلاحظ ستانفورد أن بلورات الوقت لا تنتهك في الواقع قوانين الفيزياء لأن إنتروبياها "تظل ثابتة بمرور الوقت ، مُرضية جزئيًا للقانون الثاني للديناميكا الحرارية دون أن تتحلل". تم اقتراح مفهوم بلورات الوقت - أي المادة المستقرة المكونة من الذرات التي تشكل نمطًا متذبذبًا في الوقت المناسب - قبل بضع سنوات ، لكن الإنشاء الجديد لبلورة زمنية يعد معلمًا كبيرًا في مجال فيزياء الكم.
اختراق إبداعي
يأتي هذا الإنجاز الجديد من الباحثين في Google Quantum AI ، وجامعة ستانفورد ، وجامعة أكسفورد ، ومعهد ماكس بلانك لفيزياء الأنظمة المعقدة. هذا التطور الجديد هو أول مثال على بلورة زمنية تعرض ما يسمى بـ توطين العديد من الهيئات - حالة تم تحقيقها خلال التجارب السابقة مع "بلورة الزمن تقريبًا".
لعبت أجهزة الحوسبة الكمومية Sycamore من Google Quantum AI دورًا أساسيًا في التطوير. تضمن المشروع استخدام معدات لاختبار بلورة الزمن. تسمح لنا الحوسبة الكمية - في حالتنا على معالج الجميز - بمراقبة التقلبات في الوقت المناسب من خلال قبول تأكيد استقرار بلورة الوقت واستخدام البيانات الصلبة لإثبات ذلك. يلاحظ ستانفورد أن أجهزة الحوسبة الكمومية غير كاملة ولديها "حجم محدود وتماسك زمني" ، لكن الباحثين تمكنوا من التغلب على هذه القيود باستخدام بروتوكولات مختلفة.
في هذه التجربة ، تم استخدام معدات Google Quantum AI للوصول إلى بلورة الوقت باستخدام 20 لفة من البتات الكمية من المعلومات (كيوبت) ، وقد لوحظت عدة مئات من دورات التذبذب ، نظرًا لأنه من المستحيل مراقبة بلورة الوقت إلى ما لا نهاية لقرون للتأكد من ذلك. استقرارها.
ماذا بعد
إن إنشاء مرحلة جديدة من المادة أمر مثير للاهتمام بالتأكيد على المستوى الأساسي. يُظهر المستقبل المثير الذي تعد به الحوسبة الكمومية ، على الأقل عندما يتعلق الأمر بالاكتشافات العلمية والابتكارات الكمومية المستقبلية التي قد تظهر في مختلف المجالات.
يوضح Google أنه لا يزال هناك الكثير من العمل الذي يتعين القيام به قبل بناء كمبيوتر كمي حقيقي ، على الرغم من أن قسم الذكاء الاصطناعي الكمي يتوقع تطوير "كمبيوتر كمي مفيد لتصحيح الأخطاء" خلال هذا العقد.
لقد أمضت الشركة سنوات في تطوير الخوارزميات والنظريات التي ستلعب دورًا رئيسيًا في تصحيح الأخطاء في الكمبيوتر الكمومي. في الوقت الحالي ، تقدم المعالجات الكمومية للشركة للعلماء طريقة لنمذجة بلورات زمنية مستقرة بشكل موثوق ، مما يفتح الباب لعالم جديد من البحث في مراحل جديدة من المادة.
اقرأ أيضا: