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Google ha creato una nuova fase della materia in un computer quantistico: il cristallo temporale

Come una macchina dal moto perpetuo, un cristallo temporale scorre per sempre tra gli stati senza consumare energia.

In un preprint pubblicato online, i ricercatori di Google, in collaborazione con i fisici di Stanford, Princeton e altre università, affermano di aver utilizzato il computer quantistico per creare un cristallo temporale. Siamo ai limiti della fantascienza? Quasi.

Si tratta di una nuova fase della materia che i fisici stanno cercando di realizzare da molti anni: un cristallo temporale è un oggetto le cui parti si muovono in un ciclo regolare e ripetitivo, sostenendo questo cambiamento costante senza bruciare alcuna energia. I cristalli temporali sono anche i primi oggetti a rompere spontaneamente la “simmetria di traduzione temporale”, la regola secondo cui un oggetto stabile rimarrà lo stesso nel tempo. Un cristallo temporale è sia stabile che in continua evoluzione, è la prima fase “fuori equilibrio” conosciuta.

La demo del cristallo temporale segna quindi una delle prime volte in cui un computer quantistico trova un’applicazione che supera anche le leggi della termodinamica: il cristallo è un oggetto quantistico che la natura stessa probabilmente non ha mai creato e mai creerà, data la sua complessa combinazione. Invece di degenerare lentamente verso la casualità, i cristalli temporali rimangono bloccati in due configurazioni ad alta energia entro le quali si alternano e questo processo avanti e indietro può andare avanti all’infinito.

Il comportamento dei cristalli temporali, dal punto di vista scientifico, è affascinante: contrariamente a ogni altro sistema conosciuto, non tendono al disordine e al caos. Contrastando l’entropia, sfidano la seconda legge della termodinamica che definisce essenzialmente la direzione di tutti gli eventi naturali.

La portata dell’esperimento di Google spiega che è possibile osservare i cristalli temporali, eseguire serie dettagliate di misurazioni, variare le dimensioni del sistema e così via. In altre parole, è una dimostrazione utile di come la scienza potrebbe ulteriormente progredire e mostrare il ruolo centrale che i simulatori quantistici svolgeranno nel consentire nuove scoperte nel campo della fisica.  

Immagine di copertina: Festa foto creata da rawpixel.com – it.freepik.com

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