Tidskristall

En temporär (temporär) kristall  är ett fysiskt system med bruten symmetri med avseende på en tidsförskjutning, vilket leder till närvaron av periodisk rörelse även i ett tillstånd med lägst energi. Idén om existensen av sådana system lades fram 2012 av Frank Wilczek [1] . År 2015 bevisades det att skapandet av en temporal kristall i ett termodynamiskt jämviktssystem är omöjligt om interaktionerna i systemet är av kort räckvidd.

Historik

För första gången demonstrerades kvanttemporala kristaller experimentellt 2017 baserat på icke-jämviktssystem som periodiskt tar emot energi från laser- eller mikrovågsstrålning [2] . Sådana kristaller kallas diskreta, eftersom de på grund av en periodisk yttre verkan kan beskrivas med ekvationer med diskret tid, där värdet av det diskreta (steget) är lika med perioden för den yttre verkan. I det här fallet finns det ett brott mot symmetri med avseende på tidsförskjutningen av denna diskreta, och systemet i tillståndet med lägst energi rör sig med en annan period.

För första gången föreslogs en fysisk modell som implementerar en kvanttemporal kristall 2019 baserad på ett system av qubits med icke-lokala interaktioner med många partiklar [3] . Senare rapporterades det om möjligheten att skapa temporala kristaller, helt beskrivna av den klassiska fysikens lagar [4] .

År 2021 tillkännagav forskare från Google, tillsammans med forskare från Princeton , Stanford och andra universitet, skapandet av en tidskristall inuti en kvantdator [5] . Under arbetets gång använde fysiker en mikrokrets med två dussin qubits; det var hon som fungerade som en temporär kristall.

Anteckningar

  1. ↑ Frank Wilczek. Kvanttidskristaller  // Fysiska granskningsbrev. — 2012-10-15. - T. 109 , nej. 16 . - S. 160401 . - doi : 10.1103/PhysRevLett.109.160401 .
  2. ↑ Anya Grushina . Tidens krusningar, eller när fysik är bättre än science fiction Arkiverad 10 juni 2017 på Wayback Machine // Science and Life . - 2017. - Nr 6. -S. 10-13
  3. ↑ Valerii K. Kozin, Oleksandr Kyriienko. Quantum Time Crystals from Hamiltonians with Long-Range Interactions  // Physical Review Letters. — 2019-11-20. - T. 123 , nr. 21 . - S. 210602 . - doi : 10.1103/PhysRevLett.123.210602 .
  4. ↑ Fysiker har återupplivat idén om klassiska tidskristaller . N+1 . Hämtad 14 oktober 2021. Arkiverad från originalet 24 juli 2021.
  5. ↑ Google Quantum AI och medarbetare. Observation av tidskristallin egentillståndsordning på en kvantprocessor  //  arXiv : Preprint. - 2021. - 7 augusti. Arkiverad från originalet den 9 augusti 2021.

Litteratur

Länkar