Bilim insanları, dünyanın ilk zaman kristalini bir kuantum bilgisayar içinde yarattı.
2012 yılında Nobel ödüllü fizikçi Frank Wilczek tarafından hayal edilen “zaman kristalleri” kavramı artık teoriden gerçeğe geçiyor. Peki zaman kristali nedir?
Kulağa bir zaman makinesinin karmaşık bir parçası gibi gelse de aslında zaman kristali, maddenin sürekli değişen ancak hiç enerji kullanmıyormuş gibi görünen özel bir boyutudur. Isaac Newton’un eylemsizlik ilkesine göre örneğin, yuvarlanan bir bilye, üzerine başka kuvvetler etki etmedikçe durmaz. Ancak sürtünme gibi kuvvetler nedeniyle bilyenin sonunda duracağını biliyoruz. Bilye eğer bir zaman kristali olsaydı, kelimenin tam anlamıyla asla durmayacaktı.
Zaman kristalleri, konformasyonu değiştirirken enerji salmazlar, bu da onları her şeyin yavaş yavaş entropiye ve düzensizliğe dönüşme yasanın açık bir ihlali haline getirir. Zaman kristallerinin kanıtlanması, düzensizliğin veya entropinin her zaman artacağını belirten termodinamiğin ikinci yasasını da çürütüyor. Başka bir deyişle, zaman kristalleri değişmez zaman yasalarını çiğniyor çünkü düzensizlikleri zamanla sabit kalıyor.
Bilim insanları zaman kristalini nasıl yarattı?
Bu araştırma için dünyanın dört bir yanından 100’den fazla bilim insanından oluşan bir grup, Google, NASA ve Üniversiteler Uzay Araştırmaları Derneği (USRA) arasındaki ortak bir girişim olan Google Quantum AI ile iş birliği yaptı. Google bilim insanları, gerçek bir zaman kristalini gözlemlemek için bir kuantum işlemci kullandı.
Bilim insanları nihayetinde, hazırladıkları makalede temel fizik ve kuantum fiziği için çok önemli bir başarı olan zaman kristalinin nasıl üretileceğini sonunda bulduklarını yazdı. Bu, soyut olarak inanılmaz bir bilimsel keşif olmasının yanı sıra, zaman kristallerinin maddenin yeni, tuhaf bir boyutunun da önemli bir temsili.
28 Temmuz tarihli bir araştırma makalesinde özetlenen deney, kuantum bilişimi gerçeğe dönüştürmek için mükemmel bir süper iletken malzeme olabilecek parçacığı simüle ettiğini kanıtladı. Makaleyi özetleyen Popular Mechanics, bir zaman kristalinin klasik bir bitin kuantum eşdeğeri ve kuantum bilgisayarların ana itici gücü olarak düşünülebilecek süper iletken kübitlerle çevrelendiği özel bir mikroskobik parça inşa etmeyi tanımladığını bildiriyor. Bu sayede yeni nesil kuantum bilgisayarlara zaman kristalleri eklenebilir.
Zaman kristallerini kuantum bilgisayarın içine yerleştirmek ve bilgisayar işlemlerini yürütmek için kullanmak, inanılmaz derecede önemli bir işleve hizmet edebilir: Kuantum tutarlılığı. Bu tutarlılık ile kuantum bilişimin atılımları hızlanabilir. Kuantum bilişim sayesinde Mars’a veya güneş sisteminin çevresine bir seyahat yapmak ve aynı gün Dünya’ya dönmek bile mümkün olabilir.
