2012 में, MIT भौतिक विज्ञानी फ्रैंक विल्जेक ने कहा कि भौतिकी के नियमों में भी लौकिक समरूपता है। इसका मतलब यह है कि बाद में दोहराए गए किसी भी प्रयोग को वही परिणाम देना चाहिए। विल्जेक ने सामान्य क्रिस्टल के साथ एक सादृश्य बनाया, लेकिन समय के आयाम में, इस सहज समय-विराम समरूपता को एक समय क्रिस्टल कहा। कुछ वर्षों के बाद, भौतिक विज्ञानी आखिरकार इसे बनाने में सक्षम हो गए।
"समय के क्रिस्टल दो दुनियाओं के बीच की सीमा का हिस्सा हैं। शायद हम समय के क्रिस्टल का विस्तार से अध्ययन करके सीमा को हटाना सीख सकते हैं। ”, यूनाइटेड किंगडम में लैंकेस्टर विश्वविद्यालय में परियोजना के प्रमुख वैज्ञानिक सामुली ऑट्टी ने कहा।
नए अध्ययन में, ऑट्टी और उनकी टीम ने अपना टाइम क्रिस्टल बनाने के लिए "मैगनन्स" का इस्तेमाल किया। मैग्नॉन क्वासिपार्टिकल्स हैं जो परमाणुओं के एक समूह की सामूहिक अवस्था में उत्पन्न होते हैं। इस मामले में, भौतिकविदों के एक समूह ने हीलियम-3 (दो प्रोटॉन के साथ एक हीलियम परमाणु लेकिन केवल एक न्यूट्रॉन) लिया और इसे परम शून्य से एक डिग्री के दस हजारवें हिस्से के भीतर ठंडा किया। इस तापमान पर, हीलियम-3 बोस-आइंस्टीन कंडेनसेट में बदल गया है, जहां सभी परमाणुओं की एक सामान्य क्वांटम स्थिति होती है और वे एक दूसरे के साथ मिलकर काम करते हैं। इस घनीभूत में, हीलियम -3 में सभी इलेक्ट्रॉन स्पिन जुड़े हुए हैं और एक साथ काम करते हैं, चुंबकीय ऊर्जा की तरंगें पैदा करते हैं - मैग्नॉन। ये तरंगें समय के क्रिस्टल में बदलकर अंतहीन रूप से आगे-पीछे छिटकती हैं।
ऑट्टी की टीम ने मैग्नॉन के दो समूहों को लिया, प्रत्येक एक अलग समय क्रिस्टल के रूप में काम कर रहा था, और उन्हें काफी करीब लाया कि वे एक दूसरे को प्रभावित कर सकें। मैग्नॉन की संयुक्त प्रणाली ने दो अलग-अलग राज्यों के साथ एक बार क्रिस्टल के रूप में कार्य किया।
इस प्रयोग का लक्ष्य टाइम क्रिस्टल की एक स्थिर कार्य प्रणाली बनाना है जिसका उपयोग क्वांटम कंप्यूटिंग के लिए किया जा सकता है। शास्त्रीय कंप्यूटर सिस्टम में, सूचना की मूल इकाई बिट होती है, जो 0 या 1 की स्थिति ले सकती है, जबकि क्वांटम कंप्यूटिंग में, प्रत्येक "qubit" एक ही समय में एक से अधिक स्थानों पर हो सकती है, जिससे कई और गणनाएँ की जा सकती हैं। प्रदर्शन हुआ।
"इसका मतलब यह हो सकता है कि समय के क्रिस्टल का उपयोग क्वांटम उपकरणों के लिए बिल्डिंग ब्लॉक के रूप में किया जा सकता है जो लैब के बाहर भी काम करते हैं। ऐसे उपक्रम में, हमारे द्वारा बनाई गई दो-स्तरीय प्रणाली मुख्य बिल्डिंग ब्लॉक होगी।", - ऑट्टी ने कहा।
यह काम वर्तमान में काम कर रहे क्वांटम कंप्यूटर से बहुत दूर है, लेकिन यह अनुसंधान के दिलचस्प दिशा खोलता है। वास्तव में, भौतिकविदों ने दो जुड़े हुए समय क्रिस्टलों की एक प्रणाली बनाई है, जो एक अनंत लूप में फंसे अजीब क्वांटम सिस्टम हैं, जिन पर ऊष्मप्रवैगिकी के सामान्य नियम लागू नहीं होते हैं। यदि वैज्ञानिक अपने क्वांटम राज्यों को नष्ट किए बिना दो समय के क्रिस्टल की प्रणाली में हेरफेर कर सकते हैं, तो वे संभावित रूप से बड़े समय के क्रिस्टल सिस्टम का निर्माण कर सकते हैं जो वास्तविक कंप्यूटिंग डिवाइस होंगे।
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