ไอออนที่พลิกกลับจะกลับสู่ตำแหน่งเดิมเป็นระยะเพื่อแสดง สล็อตเว็บตรง ให้เห็นรูปแบบใหม่ของการทำลายสมมาตรอาจฟังดูเหมือนนิยายวิทยาศาสตร์ แต่ไม่ใช่: นักวิทยาศาสตร์ได้สร้างคริสตัลขึ้นเป็นครั้งแรกโดยใช้สายไอออน เช่นเดียวกับคริสตัลมาตรฐานที่ทำซ้ำในรูปแบบเชิงพื้นที่ปกติ คริสตัลเวลาจะทำซ้ำในเวลา กลับสู่การกำหนดค่าที่คล้ายกันในช่วงเวลาปกติ
นักฟิสิกส์ Chetan Nayak จาก Microsoft Station Q แห่งมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ซานตาบาร์บารากล่าวว่า “นี่เป็นการทดลองที่น่าทึ่ง “มี ‘ปัจจัยว้าว’”
นักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยแมริแลนด์และมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย เบิร์กลีย์ได้สร้างอิตเทอร์เบียมไอออนจำนวน 10 ก้อน ไอออนเหล่านี้มีลักษณะเหมือนอนุภาคที่มีการหมุน ซึ่งเป็นรุ่นกลศาสตร์ควอนตัมของโมเมนตัมเชิงมุม ซึ่งสามารถชี้ขึ้นหรือลงได้ นักฟิสิกส์ใช้เลเซอร์พลิกสปินในสายไอออนครึ่งทางจากบนลงล่าง และปล่อยให้ไอออนโต้ตอบกันเพื่อให้การหมุนของไอออนแต่ละตัวมีอิทธิพลต่อตัวอื่นๆ นักวิจัยทำซ้ำลำดับนี้เป็นระยะ ๆ โดยพลิกไอออนในแต่ละครั้งและปล่อยให้มีปฏิสัมพันธ์กัน เมื่อนักวิทยาศาสตร์วัดการหมุนของไอออน โดยเฉลี่ยแล้ว ไอออนจะเต็มวงและกลับสู่สถานะเดิม ในช่วงเวลาสองเท่าของเวลาที่พวกมันพลิกไปครึ่งทาง
พฤติกรรมนี้สมเหตุสมผล
หากการพลิกแต่ละครั้งพลิกบางสิ่งไปครึ่งทาง จะต้องพลิกสองครั้งเพื่อกลับสู่ตำแหน่งเดิม แต่นักวิทยาศาสตร์พบว่าการหมุนของไอออนจะกลับสู่ทิศทางเดิมในอัตราเดียวกัน แม้ว่าจะไม่ได้พลิกกลับอย่างสมบูรณ์ครึ่งหนึ่งก็ตาม ผลลัพธ์นี้บ่งชี้ว่าระบบของไอออนชอบที่จะตอบสนองในช่วงเวลาปกติ ซึ่งเป็นจุดเด่นของผลึกเวลา เช่นเดียวกับอะตอมในคริสตัลที่ต้องการตาข่ายที่มีระยะห่างกันอย่างสมบูรณ์ นักฟิสิกส์ Norman Yao จาก UC Berkeley ผู้เขียนร่วมของผลลัพธ์ใหม่ โพสต์ออนไลน์เมื่อวันที่ 27 กันยายนที่ arXiv.org
ผลึกเวลาใช้แนวคิดที่สำคัญในฟิสิกส์ ซึ่งเป็นแนวคิดเรื่องการทำลายสมมาตร และขยายไปสู่เวลา กฎทางกายภาพมักจะปฏิบัติต่อทุกจุดในอวกาศอย่างเท่าเทียมกัน ไม่มีตำแหน่งใดที่แตกต่างจากที่อื่น ในของเหลว ตัวอย่างเช่น อะตอมจะมีโอกาสเท่าเทียมกันที่จะพบ ณ จุดใดก็ได้ในอวกาศ นี่คือสมมาตรแบบต่อเนื่อง เนื่องจากเงื่อนไขจะเหมือนกันในทุกจุดตามแนวคอนตินิวอัมเชิงพื้นที่ หากของเหลวแข็งตัวเป็นผลึก ความสมมาตรนั้นจะแตกหัก: อะตอมจะพบได้เฉพาะในตำแหน่งที่เว้นระยะสม่ำเสมอบางตำแหน่งเท่านั้น โดยมีช่องว่างอยู่ระหว่างนั้น ในทำนองเดียวกัน หากคุณหมุนคริสตัล ในระดับจุลทรรศน์ คริสตัลจะดูแตกต่างจากในมุมที่ต่างกัน แต่ของเหลวจะมีลักษณะเหมือนกันไม่ว่าจะหมุนอย่างไร ในทางฟิสิกส์ ความสมมาตรที่แตกหักดังกล่าวรองรับหัวข้อต่างๆ ตั้งแต่แม่เหล็ก ตัวนำยิ่งยวด ไปจนถึงกลไกของฮิกส์
ในปี 2012 นักฟิสิกส์เชิงทฤษฎี Frank Wilczek แห่ง MIT เสนอว่าการแตกหักของสมมาตรในเวลาอาจสร้างผลึกเวลา ( SN: 3/24/12, p. 8 ) แต่งานติดตามผลระบุว่าผลึกเวลาไม่สามารถปรากฏในระบบในสภาวะสมดุล ซึ่งถูกจัดวางให้อยู่ในรูปแบบที่เสถียร แต่นักฟิสิกส์กลับตระหนักว่า ระบบขับเคลื่อน ซึ่งถูกรบกวนเป็นระยะโดยแรงภายนอก เช่น เลเซอร์ที่พลิกไอออน สามารถสร้างผลึกดังกล่าวได้ “ตัวอย่างเดิมมีข้อบกพร่องหรือง่ายเกินไป” วิลเชคกล่าว “นี่น่าสนใจกว่ามาก”
ต่างจากสมมาตรแบบต่อเนื่องที่แตกสลายในการเปลี่ยนจากของเหลวไปเป็นผลึกแข็ง ในระบบขับเคลื่อนที่นักวิทยาศาสตร์ใช้ในการสร้างผลึกแห่งกาลเวลา ความสมมาตรนั้นไม่ต่อเนื่องกัน โดยปรากฏขึ้นในช่วงเวลาที่สัมพันธ์กับเวลาระหว่างการรบกวน ถ้าระบบทำซ้ำตัวเองในช่วงเวลาที่นานกว่าที่มันถูกขับเคลื่อน – สมมาตรนั้นก็จะขาดตามเวลาที่นักวิทยาศาสตร์ทำ – สมมาตร
ผลึกเวลาเป็นสิ่งใหม่เกินไปสำหรับนักวิทยาศาสตร์ที่จะจัดการกับการใช้งานจริงที่อาจเกิดขึ้นได้ “มันเหมือนเด็กทารก คุณไม่รู้หรอกว่ามันจะเติบโตเป็นอะไร” วิลเชคกล่าว แต่เขาพูดว่า “ฉันไม่คิดว่าเราเคยได้ยินเรื่องสุดท้ายของเรื่องนี้ด้วยการยิงระยะไกล”
อาจมีระบบที่เกี่ยวข้องที่ยังไม่ได้เปิดเผย นายนายกล่าว
“เราเป็นเพียงชนิดของการขีดข่วนพื้นผิวของปรากฏการณ์มหัศจรรย์ชนิดต่างๆ เช่นผลึกเวลา ซึ่งเราสามารถมีได้ในระบบควอนตัมที่ไม่สมดุล ดังนั้นฉันจึงคิดว่ามันเป็นหน้าต่างบานแรกสู่เวทีใหม่ทั้งหมดสำหรับเราในการสำรวจ”
นับตั้งแต่ทศวรรษ 1980 เมื่อแนวคิดเกี่ยวกับคอมพิวเตอร์ควอนตัมได้รับความสนใจเป็นครั้งแรก ความก้าวหน้าก็เข้ามาพอดีและเริ่มต้นขึ้น หากไม่มีความสามารถในการสร้างคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่แท้จริง งานดังกล่าวยังคงเป็นทฤษฎี และไม่ชัดเจนว่าจะทำการคำนวณควอนตัมได้เมื่อใด – หรือถ้า – ขณะนี้ ด้วยคอมพิวเตอร์ควอนตัมขนาดเล็กและการพัฒนาใหม่ ๆ อย่างรวดเร็ว นักวิทยาศาสตร์และองค์กรต่าง ๆ กำลังเตรียมพร้อมสำหรับเทคโนโลยีใหม่ที่ดูเหมือนจะอยู่ไม่ไกล
“บริษัทต่างๆ ให้ความสนใจจริงๆ” Krysta Svore ของ Microsoft กล่าวเมื่อวันที่ 13 มีนาคมที่เมืองนิวออร์ลีนส์ระหว่างการประชุม American Physical Society นักฟิสิกส์ที่กระตือรือร้นเต็มห้องและเบียดเสียดกันที่ทางเข้าประตู ตั้งใจฟังขณะที่เธอพูด Svore และทีมของเธอกำลังสำรวจว่าคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่เพิ่งตั้งไข่เหล่านี้สามารถทำอะไรได้บ้าง “เรารู้สึกตื่นเต้นมากเกี่ยวกับศักยภาพที่จะปฏิวัติ … สิ่งที่เราคำนวณได้”
มาร์ตินิสและเพื่อนร่วมงานวางแผนที่จะดำเนินการตามขั้นตอน โดยพยายามหาจุดบกพร่องระหว่างทาง “คุณสร้างบางสิ่งขึ้นมา และถ้ามันทำงานได้ไม่ดีอย่างงดงาม คุณก็จะไม่ทำสิ่งต่อไป—คุณแก้ไขสิ่งที่เกิดขึ้น” เขากล่าว ขณะนี้นักวิจัยกำลังพัฒนาคอมพิวเตอร์ควอนตัมขนาด 15 และ 22 คิวบิต สล็อตเว็บตรง / ต้นไม้มงคล
