タイムクリスタルが再びニュースになっています。 時間の結晶に関する新しい研究が発表されました。これは、量子コンピューティングの将来に大きな展望を開く物質の新しい段階です。 今回、研究者は、Google の Sycamore 量子ハードウェアを使用して、安定したタイム クリスタルを観測したと主張しています。
タイムクリスタルとは？
物理学者でない限り、タイム クリスタルの性質を理解するのは難しいでしょう。 新しい研究の背後にある機関の つであるスタンフォード大学の研究者は、物質のこの段階を「電池なしで永遠に動く時計」と表現しています。 Google はブログで、タイム クリスタルは「時間のスイング構造 […]」を形成する原子で構成されていると説明することで、物事をさらに単純化しようとしています。
クリスタルといえば、宝石に似たものを思い浮かべる人が多いのではないでしょうか。 しかし、これらの結晶は原子の層で構成されており、顕微鏡レベルで観察すると、空間で繰り返されるパターンを形成します。 タイム クリスタルは、原子が追加のエネルギーやエントロピーなしで時間の経過とともに際限なく繰り返されるという点で、異なるものであり、自然の法則に逆らっているように見えます。
スタンフォードは、エントロピーが「時間が経っても一定であり、熱力学の第 法則を崩壊することなく部分的に満たしている」ため、タイム クリスタルは実際には物理法則に違反していないと述べています。 タイムクリスタルの概念、つまり、時間の振動パターンを形成する原子で構成される安定した物質は、数年前に提案されましたが、タイムクリスタルの新しい作成は、量子物理学の分野における大きなマイルストーンです。
創造的なブレークスルー
この新たなブレークスルーは、Google Quantum AI、スタンフォード大学、オックスフォード大学、マックス プランク複雑系物理学研究所の研究者によってもたらされました。 この新しい開発は、いわゆるタイム クリスタルの最初の例です。 多くの体のローカリゼーション - 「ほとんどの時間の結晶」を使用した以前の実験中に達成された状態。
Google Quantum AI の Sycamore 量子コンピューティング ハードウェアは、開発に役立ちました。 このプロジェクトには、タイムクリスタルをテストするための機器の使用が含まれていました。 量子コンピューティング (私たちの場合は Sycamore プロセッサ上) では、タイム クリスタルの安定性の主張を受け入れ、ハード データを使用してそれを実証することで、時間の変動を観察できます。 スタンフォードは、量子コンピューティングのハードウェアは不完全であり、「有限のサイズと時間の一貫性」を持っていると指摘していますが、研究者はさまざまなプロトコルを使用してこれらの制限を克服することができました.
この実験では、Google Quantum AI 装置を使用して情報の量子ビット (キュービット) の 20 スピンをタイム クリスタルに衝突させ、数百回の振動サイクルが観測されました。その安定性。
次は何ですか
物質の新しいフェーズを作成することは、基本的なレベルで確かに興味深いものです。 少なくとも、さまざまな分野で現れる可能性のある科学的発見と将来の量子革新に関しては、量子コンピューティングが約束するエキサイティングな未来を示しています。
Google は、真の量子コンピューターが構築されるまでには、まだ多くの作業が必要であると説明していますが、量子 AI 部門は、この 年以内に「有用なエラー修正量子コンピューター」を開発することを期待しています。
同社は、誤り訂正量子コンピューターで重要な役割を果たすアルゴリズムと理論の開発に何年も費やしてきました。 今のところ、同社の量子プロセッサは科学者に安定した時間結晶を確実にモデル化する方法を提供し、物質の新しい相に関する研究の新しい世界への扉を開きます。
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