Pada 2012, fisikawan MIT Frank Wilczek mencatat bahwa hukum fisika juga memiliki simetri temporal. Ini berarti bahwa setiap percobaan yang diulang kemudian harus memberikan hasil yang sama. Wilczek menggambar analogi dengan kristal normal, tetapi dalam dimensi waktu, menyebut simetri pemecah waktu spontan ini sebagai kristal waktu. Setelah beberapa tahun, fisikawan akhirnya dapat membangunnya.
“Kristal waktu menutupi bagian dari perbatasan antara dua dunia. Mungkin kita bisa belajar cara menghilangkan batas dengan mempelajari kristal waktu secara detail.”, kata Samuli Autti, ilmuwan utama proyek tersebut di Universitas Lancaster di Inggris.
Dalam studi baru, Autti dan timnya menggunakan "magnon" untuk membuat kristal waktu mereka. Magnon adalah kuasipartikel yang muncul dalam keadaan kolektif sekelompok atom. Dalam kasus ini, sekelompok fisikawan mengambil helium-3 (atom helium dengan dua proton tetapi hanya satu neutron) dan mendinginkannya hingga sepersepuluh ribu derajat di atas nol mutlak. Pada suhu ini, helium-3 telah berubah menjadi kondensat Bose-Einstein, di mana semua atom memiliki keadaan kuantum yang sama dan bekerja bersama satu sama lain. Dalam kondensat ini, semua putaran elektron dalam helium-3 dihubungkan dan bekerja sama, menghasilkan gelombang energi magnetik - magnon. Gelombang ini tanpa henti terciprat bolak-balik, berubah menjadi kristal waktu.
Tim Autti mengambil dua kelompok magnon, masing-masing beroperasi sebagai kristal waktu terpisah, dan membawa mereka cukup dekat sehingga mereka dapat saling mempengaruhi. Sistem gabungan magnon bertindak sebagai kristal satu kali dengan dua keadaan berbeda.
Tujuan dari percobaan ini adalah untuk membuat sistem kerja kristal waktu yang stabil yang dapat digunakan untuk komputasi kuantum. Dalam sistem komputer klasik, unit dasar informasi adalah bit, yang dapat mengambil keadaan 0 atau 1, sedangkan dalam komputasi kuantum, setiap "qubit" dapat berada di lebih dari satu tempat pada saat yang sama, memungkinkan lebih banyak perhitungan untuk dipertunjukkan.
"Ini bisa berarti bahwa kristal waktu dapat digunakan sebagai blok bangunan untuk perangkat kuantum yang bekerja di luar lab juga. Dalam usaha seperti itu, sistem dua tingkat yang kami buat akan menjadi blok bangunan utama.",- kata Autti.
Pekerjaan ini saat ini sangat jauh dari komputer kuantum yang berfungsi, tetapi membuka arah penelitian yang menarik. Faktanya, fisikawan telah menciptakan sistem dua kristal waktu yang terhubung, yang merupakan sistem kuantum aneh yang terjebak dalam lingkaran tak terbatas di mana hukum termodinamika normal tidak berlaku. Jika para ilmuwan dapat memanipulasi sistem dua kristal waktu tanpa merusak keadaan kuantumnya, mereka berpotensi membangun sistem kristal waktu yang lebih besar yang akan menjadi perangkat komputasi yang sebenarnya.
Anda dapat membantu Ukraina melawan penjajah Rusia. Cara terbaik untuk melakukannya adalah dengan menyumbangkan dana ke Angkatan Bersenjata Ukraina melalui selamatkan hidup atau melalui halaman resmi NBU.
Baca juga: