Toppen! Nu Àr du prenumerant pÄ Warp News
HÀrligt! Genomför ditt köp i kassan för full tillgÄng till Warp News
Varmt vÀlkommen tillbaka! Du Àr nu inloggad.
Tack! Kolla din inkorg för att aktivera ditt konto.
Klart! Din faktureringsinformation Àr nu uppdaterad.
Uppdateringen av faktureringsinformationen misslyckades.
💎 Forskare har skapat "tidskristall" som undgĂ„r fysiska lagar

💎 Forskare har skapat "tidskristall" som undgĂ„r fysiska lagar

Ett system av partiklar som rör sig utan att producera eller konsumera energi, i en oÀndlighet. LÄter det mÀrkligt? Det Àr precis vad forskare skapat i en kvantdator.

Elina Holmgren Tyskling
Elina Holmgren Tyskling

Entropin ökar med tiden, och detta Àr den andra lagen i termodynamiken. Vilket ocksÄ sÀgs vara ett bevis för tidens riktning. Ett objekt eller ett system av objekt kommer att landa i ett stadie av equilibrium och efter det sker inga förÀndringar, och det gÄr inte att reversera utan att addera energi.

En annan lag Àr "time-translation-symmetry" vilket innebÀr att en fysisk lag Àr densamma över tid. Det finns ocksÄ en "space-translation-symmetry" som sÀger att objekt Àr lika i ett "space". Men det har visat sig att kristaller bryter mot space-translation-symmetrin. NÀr en kristall av atomer bildas lokaliserar sig atomerna slumpmÀssigt, och dÀrför bryts symmetrin.

Skulle nÄgot sÄdant kunna vara sant Àven om tid? Nobelpristagaren Wilczek trodde det och menade att atomer skulle kunna pendla i tiden precis som atomer slumpmÀssigt vÀljer var de ska vara i en plats. Om den teorin stÀmmer skulle detta utgöra ett helt nytt stadie.  

Forskare har nu lyckats realisera detta stadie i vilket objekt kan existera, och det kallas tidskristaller. En tidskristall Àr ett stadie med delar som rör sig regelbundet, mellan olika stadier, i oÀndlighet utan att brÀnna nÄgon energi.

Hintar om att sÄdana kristaller kan existera har uppkommit genom experiment vid flera tillfÀllen de senaste Ären men riktiga tidskristaller har inte skapats förrÀn nu.

Stimuleras av laser

En av huvudidéerna bakom tidskristaller, om de ska vara "Àkta", Àr att de ska bestÄ av flera objekt som tillsammans fastnar i ett visst stadie, och blir "lokaliserade". Detta kallas "many-body-localization".

Lokalisering kan hÀnda med en enskild atom pÄ grund av slump, men det kan ocksÄ intrÀffa för en rad atomer samtidigt. För att nÄgot ska klassas som en tidskristall behöver det alltsÄ bestÄ av flera atomer som befinner sig i lokaliserade positioner.

I experiment har det visat sig att atomer kan börja fluktuera mellan positioner om man stimulerar dem med en energikÀlla sÄ som laser. Men atomerna fluktuerar inte bara vid tidpunkten dÄ de blir stimulerade, utan oberoende av om det blir stimulerade eller ej. Denna kontrainuitiva förmÄga Àr det som gör tidskristaller till en sÄdan stor upptÀckt. Objekten kan alltsÄ röra sig i ett regelbundet mönster utan att nÄgon energi tillförs. Den typen av kristaller som blir stimulerade av energi kallas "floquet time crystals".

Förra mÄnaden publicerade forskare vid Google tillsammans med forskare frÄn ett flertal universitet en artikel dÀr de beskriver hur de skapat en Àkta tidskristall i en kvantdator. Under juli publicerades Àven en annan artikeln av ett annat forskarlag som oberoende ocksÄ lyckats skapa en tidskristall.

En avgörande del för att lyckas med detta Àr kvantdatorer. Och vad Àr dÄ det? Enkelt förklarat sÀger kvantfysiken att ett objekt kan befinna sig i en superposition dÀr den exakta positionen inte Àr kÀnd. I en vanlig dator Àr det bits som antingen har vÀrde 0 eller 1 som anvÀnds vid alla berÀkningar. Men i en kvantdator anvÀnds qubits och de kan ha fler vÀrden Àn 0 och 1 samtidigt. Kvantdatorns förmÄga att simulera kvantsystem Àr det som gjort att man nu kunnat skapa en tidskristall, dÄ en tidskristall i grunden Àr ett kvantsystem.

📝 FĂ„ en dos faktabaserad optimism varje vecka.

Bli en del av över 15 000 optimistiska, framtidsinriktade prenumeranter som vill att framtiden kommer snabbare.