کامپیوتر کوانتومی گوگل احتمالا برای اولین بار موفق به ساخت کریستال زمان شده است

تیمی از محققان با همکاری آزمایشگاه‌های رایانش کوانتومی گوگل احتمالا برای اولین بار موفق شده‌اند درون یک کامپیوتر کوانتومی کریستال زمان بسازند. دستیابی به این نوع کاملا جدید از ماده احتمالا یکی از مهم‌ترین دستاوردهای علمی زمان ما خواهد بود.

دانشمندان بر سر وجود کریستال زمان در واقعیت اختلاف‌نظر داشتند ولی گفته می‌شود که کامپیوتر کوانتومی گوگل احتمالا توانسته این ماده را تولید کند. محققان دانشگاه کرنل، پرینستون، استنفورد و چند دانشگاه دیگر در مقاله‌ای که هنوز به داوری نرسیده، مدعی دستیابی به ماده‌ای شده‌اند که عده‌ای وجود آن را ناممکن می‌دانستند.

کریستال زمان یک فاز جدید از ماده است که به زبان ساده گویی یک دانه برف دائما بین دو شکل مختلف تغییر حالت می‌دهد: یک لحظه ساختاری هفت زاویه‌ای است و در لحظه‌ بعد به یک ساختار ده زاویه‌ای تبدیل می‌شود. یکی از ویژگی‌های جذاب کریستال زمان این است که وقتی از یک حالت به حالت دیگر تبدیل می‌شود، انرژی مصرف نمی‌کند و انرژی از دست نمی‌دهد.

کریستال زمان بدون درگیر شدن در آنتروپی از فرآیندهای انرژی عبور می‌کند. کریستال زمان می‌تواند در موقعیت مصرف شدن قرار بگیرد و در چرخه بعدی دوباره موجود شود. این فرآیند می‌تواند بی‌نهایت تکرار شود و درون سیستم‌های ایزوله انجام بگیرد. کریستال زمان به همین دلیل می‌تواند معجزه نیازهای رایانش کوانتومی باشد.

ایده کریستال زمان اولین بار در سال ۲۰۱۲ به عنوان سیستمی برای باقی ماندن در حالت تعادل مطرح شد. در مقاله‌ای که امروز از سوی محققان منتشر شده ، آمده: «کار ما از یک پروتکل واگشت زمانی استفاده می‌کند که ناهمدوسی خارجی را از حرارت‌دهی ذاتی متمایز می‌سازد و با بهره‌گیری از خصوصیات رایج کوانتومی، هزینه نمایی نمونه‌برداری عمیق از طیف ویژه را کاهش می‌دهد.»

کامپیوتر کوانتومی گوگل تراشه‌ای متشکل از ۲۰ کیوبیت دارد که هر کیوبیت می‌تواند دو وضعیت کوانتومی را به‌صورت همزمان حفظ کند. در حال حاضر دقیقا مشخص نیست که کاربردهای تحقیقاتی و عملی استفاده از کریستال زمان چه خواهد بود. اما محققان می‌گویند فعلا می‌توانند با یک رویکرد مقیاس‌پذیر فازهای غیرتعادلی ماده را در پردازنده‌های کوانتومی کنونی مورد مطالعه قرار دهند. برای آشنایی بیشتر با رایانش کوانتومی و کاربردهایش می‌توانید این مقاله دیجیاتو را بخوانید.