Kvantni preboj v računalništvu iz Finske

Evropski znanstveniki so prvič uspeli povezati časovni kristal z zunanjim sistemom, kar predstavlja pomemben korak v razvoju kvantnega računalništva. Ekipa z Univerze Aalto v Espooju na Finskem, pod vodstvom raziskovalca Jereja Mäkinen, je objavila študijo, v kateri opisujejo, kako so kristal pretvorili v optomehanski sistem. Takšni sistemi bi lahko omogočili izjemno natančne senzorje ali pomnilniške enote za kvantne računalnike.

Eksperiment je potekal v Laboratoriju za nizke temperature, ki je del nacionalne raziskovalne infrastrukture OtaNano, ter s pomočjo računalniških zmogljivosti projekta Aalto Science-IT.

Časovni kristali, ki jih je leta 2012 teoretično predstavil Nobelov nagrajenec Frank Wilczek, so kvantni sistemi, ki se v najnižjem energetskem stanju gibljejo brez zunanjega vnosa energije. Leta 2021 so raziskovalci iz Stanforda, Googla, Max Plancka in Oxforda ustvarili časovni kristal z uporabo kvantnega procesorja Sycamore. Kasneje so na Tehniški univerzi Delft ustvarili kristal znotraj diamanta.

Znanstveniki z Univerze Aalto so zdaj dokazali, da je mogoče kristal povezati z zunanjim sistemom in prilagajati njegove lastnosti. S pomočjo radijskih valov so v superfluid Helija-3 vbrizgali kvazidelce magnone. Po izklopu črpalke so magnoni oblikovali časovni kristal, ki je ostal aktiven do 108 ciklov.

Med postopnim izginjanjem se je kristal povezal z bližnjim mehanskim oscilatorjem, kar je bilo odvisno od njegove frekvence in amplitude. Mäkinen je poudaril, da je to vedenje podobno optomehanskim pojavom, ki se uporabljajo pri zaznavanju gravitacijskih valov v observatoriju, imenovanem Ligo.