Stało się! Naukowcy potwierdzili istnienie nowej materii. Kryształy czasowe to już nie tylko teoria, ale materia, która może doprowadzić do rewolucji technologicznej. Odnośnie możliwości wykorzystania kryształów czasowych jest tyle samo entuzjastów, ile sceptyków. Zdążyłam się przekonać o słuszności jednych i drugich, bo tak naprawdę do rozstrzygnięcia sprawy jeszcze długa droga – do tego niewątpliwie potrzebny jest czas.
Naukowcy potwierdzili istnienie kryształów czasowych, a wraz z tym przyszło nam siać domysły, co z tego może się urodzić. Prawdziwy boom dopiero może nadejść za nawet kilkadziesiąt lat, ale już teraz odkrycie nowej materii ma wpływ na wyznaczanie przyszłych trendów technologicznych – szczególnie dla entuzjastów komputerów kwantowych. Prześledziłam temat i przyznam, że kryształy czasowe to rzeczywiście przełom w myśleniu o energii i ruchu, chociaż jeszcze do rewolucji par excellence technologicznej szybko nie dojdzie.
Co to takiego ta nowa materia?
Wyobraź sobie ruch. Co ci od razu przychodzi do głowy? Bo mnie fakt, że ruch wymaga energii. Przykład? Rzut piłką. Aby piłka poleciała do przodu, trzeba wykonać rzut, który wyzwala energię. Proste? Wyobraź sobie jednak, że ruch powstaje bez użycia energii. Dziwne, ale, jak się okazuje, jest to możliwe. Kryształy czasowe istnieją naprawdę. Nie są one jednak w same w sobie źródłem energii, ale za to mogą pozostawać w ruchu bez energii.
Od momentu kiedy Frank Wilczek otrzymał nagrodę Nobla w 2012 roku, fizycy skrupulatnie badali te hipotetyczne obiekty oraz ich umiejętność spontanicznego łamania symetrii (symetrię translacji w czasie). W artykule opublikowanym na portalu Science Alert przedstawiono zjawisko kryształów czasowych za pomocą galaretki. Jeśli potrząśniesz galaretką, zacznie się ona dygotać, a więc jej struktura zostanie wprawiona w ruch. Podobnie dzieje się z nową materią, tylko że w jej przypadku ruch nie wymaga użycia energii. Do perpetuum mobile jednak jeszcze daleko. Należy bowiem pamiętać, że kryształy czasowe znajdują się w stanie podstawowym, czyli wartość energii jest możliwie najniższa. Poszukiwacze niewyczerpalnych źródeł energii nie skorzystają więc na tym odkryciu.
Wspomnę również, że nie bez przyczyny nowe odkrycie zostało nazwane „kryształami czasowymi”, rzadziej zwanymi „kryształami czasoprzestrzennymi”. Powyższy przykład z galaretką odnosi się do tego, że podobnie jak w przypadku zwykłych kryształów (takich jak sól kuchenna, grafit w ołówku czy diament) w nowej materii zachodzi zjawisko kształtowania się formy z okresowo powtarzalną strukturą. Różnica jest taka, że takie zjawisko w odniesieniu do zwykłych kryształów zachodzi w przestrzeni, a w przypadku kryształów czasowych odbywa się to nie tylko w przestrzeni, lecz w czasie. Innym przykładem obrazującym to zjawisko jest kręcąca się karuzela – jej krzesełka zmieniają swoje położenie w czasie, ale okresowo pojawiają się w tym samym miejscu. Trudno to sobie od razu uzmysłowić, ale naukowcy wręcz podskakują z wrażenia, więc jak tu samemu się nie zdumiewać...
Komputery analogowe odejdą do lamusa?
Występowanie nowej materii to jedno, a jej możliwości wykorzystania to drugie i chyba nawet bardziej interesujące. Do czego zatem może przyczynić się odkrycie kryształów czasowych? Tutaj ręce zacierają przede wszystkim naukowcy pracujący nad komputerami kwantowymi. Każdy, kto jest niecierpliwy, zapewne niejednokrotnie ma poczucie, że jego komputer za wolno myśli. Na ratunek mogą w takiej sytuacji przyjść właśnie komputery kwantowe. Taki zwykły pecet działa w systemie binarnym (zero-jedynkowym), przez to jego procesy są dość ograniczone. W świecie kwantów dzieje się nieco inaczej. Kubity nie mają tak ściśle określonej wartości jak bity w tradycyjnym komputerze analogowym, więc zachodzi dużo więcej pomiarów dla uzyskania wyniku, ale za to rezultat jest dokładniejszy. Do tego niektóre obliczenia potrafi przeprowadzić o lata szybciej.
Obecnie zbliżamy się do limitu prędkości i miniaturyzacji standardowych procesorów, stąd rozbudzone nadzieje związane z komputerami kwantowymi. Odchodzą one od dotychczasowego pojmowania bitów. Pomyśl sobie teraz, że bit nie jest zerem albo jedynką, lecz jest zerem, jedynką i jeszcze czymś pomiędzy jednocześnie. Takie kombo nie jest oczywiste dla naszego pojmowania rzeczywistości, ale w świecie atomów, fotonów i elektronów już tak. Komputery kwantowe nie są przy tym wolne od wad. Są dużo bardziej podatne na zachwiania, dlatego tak trudno je budować. Dla kubitów zagrożeniem jest na przykład działanie pola magnetycznego czy wahania temperatury. Takiej wrażliwej maszynie niełatwo jest się spełnić w rzeczywistości. Pewnie dlatego sceptyków mechaniki kwantowej nie brakuje.
Przyszłość kryształów czasowych
Trudno dzisiaj przewidzieć, czy nowa materia znajdzie zastosowanie w pracach nad komputerem kwantowym. To w zasadzie tylko spekulacje. Jest za wcześnie, by mówić o przełomie. Jednak występujące prawdopodobieństwo wykorzystania nowej materii w rozwoju nowych technologii stało się całkiem dobrą wróżbą na przyszłość – tylko że nie z fusów, a z atomów.
