Nije ZF - otkrili su vremenske kristale

Nazivaju ih "vremenski kristali", a ipak nisu dio znanstvene fantastike nego nešto što su, prema jednima, znanstvenici upravo dokazali, prema drugima, samo što ih nisu dokazali. Spektakularno stanje materije teorijski znanstvenici, tipovi manje šašavi, ali suštinski na istim radnim mjestima kao oni iz "Teorije Velikog praska", prvi su put predvidjeli tek 2012. godine.

Teorija je izazvala jako veliko zanimanje jer bi se pomoću vremenskih kristal, opet, čini se, mogao riješiti jedan od osnovnih problema kvantnih kompjutera, čiji prototipi postoje već danas i koji su puno puta brži od najbržih, najmodernijih klasičnih kompjutera.

Sveti gral Tehno "Radimo kompjuter koji je milijun puta brži od današnjih"

U samo 24 sata znanstveni časopis Nature objavio je dva članka, jedan skupine istraživača na Sveučilištu u Marylandu, drugi s Harvarda, kojima se dokazuje postojanje sasvim novog stanja materije. Pritom su, dok je ljudima s Naturea trebalo neko vrijeme da provjere sve što je napisano, ovi s Marylanda u međuvremenu prvi na svijetu eksperimentalno uspjeli napraviti nešto što, čini se, ne može biti drugo nego – vremenski kristal.

Uspjeli su 10 atoma ekstremno rijetkog metala iterbija dovesti u takvo stanje da u savršeno jednakim vremenskim razmacima zauzimaju ista stanja u svom zatvorenom sustavu. U kristalima koje svi u svakodnevnom životu poznajemo kao zrnca soli, kvarca, oni sretniji u životu kao dijamante, atomi čine pravilne rešetke u prostoru, što je i lijepo, ali i korisno za mnoštvo primjena; od elektronike i optike do uređenja interijera i izrade nakita.

Takve, prostorne kristale, one koje smatramo svakodnevnima, možemo opisati i kao strukture u kojima se atomi stalno ponavljaju na istim mjestima u prostoru. A vremenski kristali? U njima se atomi, zapravo, stalno pomiču, ali savršeno pravilno, svako toliko, u istim vremenskim razmacima, oni zauzimaju potpuno ista mjesta jednih u odnosu na druge. A sve to bez obzira utječe li na njih izvana nekakva energija ili ne.

Subatomski sat Znanost Big Bang: Izvedeno najpreciznije mjerenje u povijesti

Iz toga proizlazi još luđe svojstvo ovakvog sustava – oni su potpuno izolirani od utjecaja izvana samim svojim stanjem. Znanstvenici su do ovoga došli tako što su onih 10 atoma iterbija prvo elektromagnetskim značenje podigli da lebde i u takvom stanju počeli su ih u savršenom ritmu bombardirati laserima.

Sve ono što znamo o svijetu oko sebe ili o fizici, na kojoj god razini, govori nam da bi se raspored, uzajamno stanje atoma kao odgovor na bombardiranje laserima trebao mijenjati u istom ritmu kojim ih laseri pogađaju. Ali ne, ovaj put atomi su se stali mijenjati tako da su zauzimali iste položaje u dva puta rjeđem ritmu. Kao da udaramo loptu nogom, očekujući da ona odskoči, udari o zid i vrati nam se za još jedan udarac, a ona odskače prema zidu tek točno svaki drugi put.

Vremenski kristali, ili kao što ih lingvistički čistunci koji znaju fiziku radije zovu prostor-vremenskim kristalima, u idealnom stanju predstavljali bi po prvi put utvrđeno stanje materije u kojem postoji stalno kretanje atoma u energetski zatvorenom sustavu, bez unošenja energije. A kako bi, pobogu, takvo što bilo moguće? Naprosto zato što se materija na kvantnoj razini ponaša vrlo neobično u odnosu na ono što vidimo svakog dana oko sebe na makrorazini.

Nobelova nagrada Znanost Nobela za fiziku dobili zbog otkrića da neutrini imaju masu

Jako lijepo, reći će netko, ali kog vraga takvo što nama treba u životu? Vjerojatno svatko od nas poznaje barem jednu osobu, ako i sam nije takav, bez obzira kako brz i moćan kompjuter imala, koja nakon nekog vremena neće smisliti takvu upotrebu tog kompjutera da bi pomislila kako bi bilo lijepo imati pred sobom još barem malo brži stroj. A kad bi takav netko odjednom na korištenje dobio kompjuter koji bi bio brži od njegovog, recimo, milijun ili 100 milijuna puta?

Sigurno nitko živ ne bi primijetio je li čudesni stroj brži milijun ili 100 milijuna puta. Toliko brži mogao bi biti samo kvantni kompjuter, o čemu je Express pisao ovdje. A što bi tek s njima mogla činiti znanost? Prvi kvantni kompjuteri za potrebe istraživanja već postoje, samo što su u užasno eksperimentalnoj fazi, s mnoštvom praktičnih problema koje tek treba riješiti. Jedan od njih je i kako od vanjskih utjecaja zaštititi stanje memoriranog sadržaja na kvantnoj razini?

Kao što nam npr ne bi palo na pamet da se s magnetom zafrkavamo oko hard-diska u svom PC-ju doma. Ako bismo, dakle, imali vremenske kristale, u stanju da se savršeno isto ponašaju bez obzira što se oko njih događalo izvana, savršeno otporni na sve utjecaje, to bi onda bilo to.