کامپیوتر کوانتومی گوگل یک حالت جدید از ماده را ساخت؛ به سوی آینده با کریستال زمان

دانشمندانی از گوگل ادعا می‌کنند که توانسته‌اند یک کریستال زمان را درون یک کامپیوتر کوانتومی جای دهند. در صورت صحت این ادعا که  چندی پیش در یک مقاله 28 صفحه‌ای منتشر شد، جهان برای همیشه تغییر خواهد کرد و به یک منبع جدید انرژی برای تامین نیازهای پردازش کوانتومی دست خواهد یافت.

 کارشناسان می‌گویند که این اتفاق را می‌توان مهم‌ترین پیشرفت علمی زمان ما دانست، اما برای فهمیدن دلیل توجه بسیار زیاد محققان به این موضوع، ابتدا باید با مفاهیمی مانند کریستال زمان آشنا شویم و به تعریفی ساده از رابطه آن با پردازش کوانتومی دست پیدا کنیم. برای این منظور، در ادمه با ما همراه باشید.

کریستال زمان چیست؟

کریستال زمان یک حالت فرضی و خاص از ماده است که حرکتی دائمی دارد، اما هیچ‌گونه انرژی مصرف نمی‌کند. این امر را باید در تناقض با قانون اول نیوتون دانست که می‌گوید؛ جسمی که به آن نیرویی وارد نمی‌شود و ساکن است یا با سرعت ثابت حرکت می‌کند، تا ابد در شرایط اولیه خود باقی خواهد ماند.

از تجربه می‌دانیم که اجسام به دلیل وارد شدن نیروهایی مانند اصطکاک بالاخره متوقف می‌شوند، ولی این مورد در رابطه با کریستال زمان صادق نیست و این حالت از ماده، تحت تاثیر هیچ نیرویی از حرکت باز نمی‌ایستد.

کریستال زمان را با توجه به این تعریف باید یک ماده ابررسانا دانست. ابررسانایی یک پدیده کوانتومی است که در آن مواد خاصی می‌توانند در صورت سرد شدن تا زیر یک دمای خاص، جریان الکتریکی را بدون هیچ‌گونه هدر رفتی انتقال دهند. ابررساناها علاوه بر مقاومت الکتریکی دقیقاً صفر، میدان مغناطیسی را نیز کاملاً حذف از میان بر می‌دارند.

کریستال زمان قانون دوم ترمودینامیک را نیز نقض می‌کند. قانون دوم ترمودینامیک به افزایش همیشگی انتروپی و بی‌نطمی در جهان مربوط می‌شود و در مقیاس بزرگ‌تر، می‌گوید که هستی همواره در حال تغییر است. اما کریستال‌های زمان تغییر را دوست ندارند و انتروپی آن‌ها با گذشت زمان ثابت می‌ماند.

شاید بپرسید این موضوعات از چه لحاظ اهمیت دارند. کریستال زمان با چنین مشخصاتی می‌تواند همواره و بدون صرف انرژی میان شکل‌های مختلف در رفت و آمد باشد. اگر تاکنون متوجه نشده‌اید، در صورت صحت ادعاها در تولید چنین ماده‌ای، پردازش کوانتومی به یک منبع انرژی بی‌نهایت دست خواهد یافت تا بشر با سرعت بیشتر به سمت انجام محاسبات پیشرفته و حل مسائل تاکنون حل نشدنی، حرکت کند.

کریستال زمان چگونه ساخته شده است؟

در ابتدا باید اشاره کنیم که تحقیقات مربوط به کریستال زمان هنوز در مرحله مرور هستند و به همین دلیل، تاکنون در هیچ ژورنال معتبر علمی چاپ نشده‌اند. در این تحقیقات که در همکاری گوگل، ناسا و موسسه خصوصی تحقیقات فضایی دانشگاه‌ها (USRA) انجام گرفته‌اند، بیش از 100 دانشمند از سراسر جهان حضور دارند.

گوگل به هدف دستیابی به نتیجه مناسب، یک دستگاه بسیار کوچک ساخته‌ تا از طریق آن بتواند یک کریستال زمان را در میان کیوبیت‌های ابررسانا کننده قرار دهد. کیوبیت یک سامانه کوانتومی دو حالتی است که به عنوان بنیان اصلی در ساخت و نگه‌داری کامپیوترهای کوانتومی، بر اساس قوانین فیزیک کوانتوم کار می‌کند.

پردازش‌های کوانتومی باید درون یک اتاق کنترل بسیار سرد به نام cryostat انجام شوند که می‌تواند تمامی مواد و ابررساناهای حاضر در دستگاه را در دمای درست و مناسب آن‌ها قرار دهد. گوگل ادعا می‌کند که اتاق کنترل خود را به گونه‌ای تنظیم کرده تا کیوبیت‌ها را مانند کریستال زمان به کار گیرد. 

کیوبیت‌ها به دلیل ماهیت کوانتومی قابل پیش‌بینی نیستند و بر اساس اصل عدم قطعیت هایزنبرگ، نمی‌توان رفتار آن‌ها را به درستی مشاهده و کنترل کرد. کریستال زمان اما بدون تغییرترین حالت ماده در هستی خواهد بود تا پایداری لازم برای انجام محاسبات پیچیده و حل الگوهای دست‌نیافتنی را فراهم کند.

ابر کمپانی گوگل اکنون با رسیدن به احتمالاً مهم‌ترین تکنولوژی قرن، الفبای فناوری را از نو خواهد نوشت و به پیشرفت‌هایی که پیش‌بینی آن‌ها تنها با استفاده از یک کامپیوتر کوانتومی کریستال زمان قابل انجام است، دست پیدا خواهد کرد.