• Les scientifiques disent qu’ils ont placé un cristal de temps insaisissable à l’intérieur d’un ordinateur quantique.
• Cristaux de temps violer certaines lois de la physique, notamment la première loi du mouvement d’Isaac Newton, de la même manière que le font de nombreux phénomènes quantiques.
• Les ordinateurs quantiques sont construits dans des chambres surfondues appelées cryostats.

Des scientifiques du monde entier affirment avoir exploité un cristal temporel à l’intérieur d’un ordinateur quantique. Si c’est vrai, leur découverte – comme indiqué dans un 28 juillet document de recherche pré-imprimé– pourrait changer le monde pratiquement du jour au lendemain avec une source d’énergie illimitée et contraire aux règles qui amènerait les ordinateurs quantiques dans le présent.

Comme Le prochain Web souligne astucieusement, cela pourrait être « la percée scientifique la plus importante de notre vie. » Mais pour comprendre pourquoi, examinons d’abord le lien compliqué entre les cristaux temporels et l’informatique quantique.

Qu’est-ce qu’un cristal temporel ?

Un cristal temporel est une phase spéciale de la matière qui change constamment, mais ne semble jamais utiliser d’énergie. Cela, disent les scientifiques, signifie qu’il viole le principe d’Isaac Newton première loi du mouvement, qui traite de l’inertie – la résistance d’un objet à un changement en mouvement. Une bille roulante ne s’arrête que si d’autres forces agissent sur elle, par exemple. Mais par expérience, vous savez que cela finira par s’arrêter en raison de forces telles que la friction. Si votre marbre était un cristal temporel, il serait au sens propre n’arrête jamais.

Les cristaux temporels agissent donc davantage comme des matériaux supraconducteurs (comme le mercure ou le plomb). La supraconductivité est un phénomène quantique dans la nature dans lequel certains matériaux conduisent l’électricité à courant continu sans aucune perte d’énergie s’ils sont refroidis en dessous d’une certaine température. Ils aussi expulser les champs magnétiques, selon le département américain de l’Énergie.

Encore une fois, cela signifie que les cristaux temporels enfreignent les règles ; cette fois, c’est le deuxième loi de la thermodynamique, qui stipule que le désordre, ou l’entropie, augmentera toujours. En d’autres termes : l’univers évolue toujours vers le changement. Mais les cristaux de temps sont de grands contrevenants aux règles qui n’aiment pas le changement, ce qui signifie que leur désordre reste stable dans le temps. En fait, cela fait des cristaux de temps une toute nouvelle phase de la matière.

Pourquoi est-ce important ? Cela signifie essentiellement que les cristaux de temps peuvent osciller entre les formes sans jamais utiliser d’énergie. Dans un Le chat de Schrödinger scénario, par exemple, les atomes radioactifs se désintégreraient et ne se désintégreraient pas, tueraient le chat et ne tueraient pas le chat, un million de fois sans utiliser d’énergie. Cela pourrait vraiment durer éternellement (excuses au chat), d’où le nom de « cristal du temps ».

Time Crystals, rencontrez l’informatique quantique

Il y a une raison pour laquelle nous évoquons le chat de Schrödinger : les cristaux temporels pourraient changer la donne pour les ordinateurs quantiques, que les physiciens considèrent souvent comme la prochaine étape naturelle en termes de puissance de calcul – ils fonctionnent au niveau moléculaire et même particulaire le plus essentiel, après tout . Ils capitalisent également sur des idées telles que le passage d’électrons autour de matériaux solides (littéralement ce qu’est l’électricité !), et représentent un énorme défi pour les informaticiens. Pensez à l’informatique quantique comme au « aller sur Mars » de l’informatique.

Et à un niveau plus pratique, il existe des moyens par lesquels les ordinateurs quantiques offrent un accès spécial à des idées que les ordinateurs électroniques traditionnels ne peuvent tout simplement pas gérer. C’est également là que les cristaux de temps entrent en jeu, si l’examen par les pairs montre que la recherche de Google est valide.

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Les ordinateurs électroniques, comme celui sur lequel vous êtes peut-être en train de lire cette histoire, utilisent des portes logiques qui s’allument et s’éteignent, de sorte que tout dans votre ordinateur ne repose que sur deux états : allumé et éteint, clair et sombre, 1 et 0, tout le système binaire . Présentation qubits (bits quantiques, qui sont souvent un seul atome d’un élément avec un électron soigneusement contrôlé) brouillent les pistes, à la fois en ajoutant plus d’états possibles que simplement on et off, et en ajoutant toute une base d’incertitude qui complique le tableau.

Pourquoi les scientifiques voudraient-ils une forme de calcul compliquée et moins prévisible ? Eh bien, beaucoup de questions que les scientifiques doivent se poser impliquent plus de deux résultats binaires. Ceci, à son tour, se traduit par des défis de calcul mathématique pour les ordinateurs traditionnels.

Pensez à choisir un nombre entre 1 et 100. Un ordinateur traditionnel enregistrerait cette valeur dans un format binaire, bien sûr, mais enregistrerait également le nombre lui-même en tant que binaire activé ou désactivé. Il y a 99 autres binaires représentant les autres nombres que vous n’avez pas choisis. Il y a beaucoup de variables à suivre pour quelque chose d’assez simple.

Imaginez maintenant que le nombre entre 1 et 100 est en fait le résultat de quelque chose comme l’élevage d’animaux, ou un plan pour un entraînement à distorsion. En réalité, il existe des milliers, des millions, voire plus de possibilités. Au lieu d’essayer de « forcer » un ordinateur binaire à faire le travail d’une manière maladroite, un ordinateur quantique pourrait aider les scientifiques à représenter plus naturellement ce qui se passe.

C’est là que les cristaux temporels offrent également encore plus de promesses que le calcul quantique qubit seul. Les cristaux de temps sont stables, mais palpitent à des intervalles intéressants, ce qui signifie qu’ils pourraient aider les scientifiques à étudier des choses comme des motifs répétitifs ou des nombres aléatoires, avec des implications similaires dans les sciences naturelles et au-delà.

Comment les scientifiques ont-ils créé un cristal temporel ?

Pour cette recherche– qui, notamment, n’a pas encore été évalué par des pairs pour publication dans une revue universitaire – un groupe de plus de 100 scientifiques du monde entier a collaboré avec Google Quantum AI, une initiative conjointe entre Google, la NASA et l’association à but non lucratif Universities Space Research Association . Son objectif est d’accélérer la recherche sur l’informatique quantique et l’informatique.

Dans l’article, les scientifiques décrivent la construction d’une plate-forme microscopique spéciale où un cristal temporel est entouré de qubits supraconducteurs, des particules spéciales qui sont le pain et le beurre de l’informatique quantique.

L’ordinateur quantique se trouve à l’intérieur d’un cryostat, qui est une chambre de surfusion à température contrôlée qui maintient tous les matériaux à la bonne température, extrêmement basse pour les états avancés tels que les cristaux supraconducteurs ou temporels (la fusion nucléaire repose également sur les cryostats comme moyen de maintenir l’équipement à la bonne température pour contenir la chaleur extraordinaire de la fusion).

Ce serait, Magazine Quanta rapports, la première démonstration pleinement réussie d’un cristal temporel. C’est un gros problème, compte tenu de la difficulté de construire et d’entretenir les ordinateurs quantiques. En grande partie, c’est parce que les qubits sont instables, agissant différemment lorsqu’ils sont sous observation que lorsqu’ils sont laissés seuls. Les cristaux de temps, quant à eux, sont stables.

Il n’est pas surprenant que Google mène la charge vers l’informatique quantique puissante, eux-mêmes nommés d’après le terme mathématique pour un 1 suivi de 100 zéros : un googol. Mais qu’adviendra-t-il de l’une des entreprises les plus importantes et les plus omniprésentes au monde disposant de la technologie informatique la plus avancée jamais vue ? Cela pourrait prendre un certain temps à un ordinateur quantique alimenté par des cristaux pour faire cette prédiction.

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