Кабинет

Ученые смогли построить кристалл времени (time crystal) - новое агрегатное состояние вещества, которое нарушает второй закон термодинамики и симметрию сдвига…

Суть

Учёные с помощью квантового компьютера Google впервые создали «кристалл времени» — систему, части которой вечно колеблются в устойчивом цикле, не тратя энергии. Это новое состояние вещества нарушает второй закон термодинамики и симметрию сдвига во времени: объект одновременно стабилен и постоянно меняется, что делает время в чём-то подобным пространственному измерению.

В этот четверг, 4-го августа группа ученых из Стэнфорда, Принстона и Гугла объявила, что смогла построить кристалл времени, над которым они работали более 5 лет.

Кристалл времени - это объект, чьи части двигаются в регулярно повторяющихся циклах, удерживая это состоянии без затраты энергии. Таким образом найдено новое агрегатное состояние вещества. Их всегда было 4: твердое, жидкое, газообразное и плазма. Теперь появилось пятое. Теоретики возможность существования “временного кристалла” доказали 50 лет назад.

“Следствия этого открытия невероятные” - сказал директор института Макса Планка Roderich Moessner - “нарушается второй закон термодинамики”

Кроме того кристалл времени это первый объект, нарушающий симметрию сдвига времени, которая утверждает, что стабильный объект не изменяется во времени. Кристалл времени одновременно стабилен и вечно-изменяющийся.

Для построения кристалла задействовали квантовый компьютер Гугла, который позволил смоделировать структуру кристалла: последовательность элементарных частиц и значение их спинов. Квантовый компьютер за 200 секунд перебрал все вариант и сделал вычисление, на которое у самого мощного компьютера ушло бы 10 тыс лет. Еще в 1982 году Ричард Фейнман предположил возможность создания квантового компьютера, который мог бы симулировать любую квантовую систему.

Для теоретической физики открытие временного кристалла это важный шаг в сторону понимания устройства времени. Обладатель нобелевской премии по физики Frank Wilczek объяснил это так: “Как бы мы ни старались смотреть на время как на одно из измерений физической системы, оно всегда выделялось.” Эйнштейн сделал выдающуюся попытку объединить время и пространство в четырехмерную систему пространство-время, но даже у него время занимает особое место. Кристалл времени это первый прецедент, когда время наследует те же свойства, что и пространство.

Ключевые термины

Кристалл времени
Система, чьи части бесконечно повторяют движение без затрат энергии, оставаясь и стабильной, и вечно меняющейся.
Симметрия сдвига времени
Принцип, по которому стабильный объект не меняется во времени; кристалл времени его нарушает.

Quanta Magazine

статья · Натали Волховер · @GoshaLevin

обсудить в Telegram →

Читать статью →
❁ 121

Соседи на карте

Мини-граф соседей идеи «Ученые смогли построить кристалл времени (time crystal) - новое агрегатное состояние вещества, которое нарушает второй закон термодинамики и симметрию сдвига времени»

Отвечает на вопросы

  • Что такое кристалл времени простыми словами?
  • Как кристалл времени нарушает второй закон термодинамики?
  • Кто и как создал первый кристалл времени?
  • Почему кристалл времени называют новым состоянием вещества?
  • Зачем для создания кристалла времени понадобился квантовый компьютер?
Обсудить в Telegram 8 обсуждений