Kristal waktu bisa menjadi lompatan besar berikutnya dalam penelitian jaringan kuantum

Kristal waktu mungkin tampak seperti sesuatu di luar fiksi ilmiah, tetapi dalam penelitian jaringan kuantum ini bisa menjadi lompatan besar berikutnya. Sebuah tim yang berbasis di Jepang telah mengusulkan metode penggunaan kristal waktu untuk meniru jaringan besar dengan kekuatan sejumlah kecil komputer.

Mereka merilis hasil mereka pada 16 Oktober 2020, Kemajuan dalam sains.

Pertama kali dibuat secara teoritis pada tahun 2012 dan diamati pada tahun 2013, kristal waktu adalah sistem materi yang berulang seiring waktu. Kristal biasa, seperti berlian atau garam, mengulangi pengaturan atomnya sendiri di ruang angkasa, tetapi tidak menunjukkan keteraturan seiring waktu. Kristal waktu mengatur dirinya sendiri dan mengulangi polanya dari waktu ke waktu, yang berarti bahwa strukturnya berubah secara berkala seiring berjalannya waktu.

“Kristal waktu telah menjadi bidang penelitian eksplorasi yang sangat aktif dan berbagai wawasan eksperimental telah dicapai,” kata Kay Nemoto, seorang profesor penulis Departemen Riset Informatika di Lembaga Informasi Nasional Informatika. “Namun ada kekurangan wawasan yang intuitif dan lengkap tentang sifat dan karakteristik kristal waktu, serta serangkaian aplikasi yang diusulkan. Dalam makalah penelitian ini, kami menyediakan alat baru berdasarkan teori grafik dan teknik statistik untuk mengisi celah ini. “


Video dimulai dengan kristal waktu yang sempurna. Seiring berjalannya waktu, parameter sistem kuantum berubah sehingga waktu mulai mencairkan kristal. Melihat jaringannya, kita dapat melihat seberapa banyak kristal telah mencair. Sangat menarik untuk melihat bahwa kristal waktu tidak mencair secara merata, beberapa bagian mencair lebih cepat daripada yang lain. Menjelang akhir video, kita melihat bahwa kristal waktu telah mencair sepenuhnya. Kredit: Pusat Penelitian Global untuk Ilmu Informasi Kuantum, Japan National Information Institute forma

Nimoto dan timnya secara khusus memeriksa bagaimana sifat kuantum kristal waktu – bagaimana mereka bergerak dari waktu ke waktu dalam pola berulang yang dapat diprediksi – dapat digunakan untuk meniru jaringan khusus yang besar seperti sistem komunikasi atau kecerdasan buatan.

“Dalam dunia klasik hal ini tidak mungkin dilakukan karena akan membutuhkan sumber daya komputasi yang sangat besar,” kata Marta Isterellas, penulis pertama makalah penelitian dari National Institute of Informatics. “Kami tidak hanya membawa cara baru untuk menyajikan dan memahami proses kuantum, tetapi cara berbeda dalam memandang komputer kuantum.”

Komputer kuantum dapat menyimpan dan mengelola data dalam beberapa status, yang berarti mereka dapat memproses kumpulan data yang sangat besar dengan daya dan waktu yang relatif sedikit dengan secara bersamaan menyelesaikan beberapa kemungkinan hasil, bukan satu, seperti komputer klasik.

“Bisakah kita menggunakan presentasi jaringan ini dan alatnya untuk memahami sistem kuantum kompleks dan fenomenanya, serta untuk mengidentifikasi aplikasi?” Nimoto bertanya. “Dalam hal ini, kami menampilkan jawabannya ya.”

Para peneliti berencana untuk mengeksplorasi sistem kuantum yang berbeda menggunakan kristal waktu setelah secara eksperimental menguji metode mereka. Dengan informasi ini, tujuan mereka adalah menawarkan aplikasi nyata untuk menanamkan jaringan kompleks besar yang signifikan dalam beberapa kutipan atau bit kuantum.

“Dengan menggunakan metode ini dalam berbagai cara, jaringan yang kompleks dapat membentuk seluruh Internet di seluruh dunia,” kata Nimoto.

Referensi: MP Esterlelas, t. Osada, VM Bastidas, b. Renault, K. Sanaka, WJ Munro dan K. “Simulating Complex Quantum Networks with Time Crystals” oleh Nemoto, 16 Oktober 2020, Kemajuan dalam sains.
DOI: 10.1126 / sciadv.aay8892

Sebagian dari pekerjaan ini didukung oleh Program Unggulan Lompatan Kuantum Kementerian Pendidikan, Kebudayaan, Olahraga, Sains dan Teknologi Jepang, Institut Sains dan Teknologi Jepang, Masyarakat Jepang untuk Promosi Sains, dan Yayasan John Templeton.

Kontributor lainnya termasuk T. Osada, b. Rennaust dan WJ Munro, semuanya berafiliasi dengan National Information Institute. Kontributor Sanaka dan Osada berafiliasi dengan Tokyo University of Science. Kontributor VM Bastidas dan Munro berada di Laboratorium Penelitian Dasar NTT dan pusat penelitian di Fisika Kuantum Teoretis. Kontributor b. Renoust bekerja di Institut Sains Database Universitas Osaka. Renoust dan Nimoto bekerja di laboratorium Jepang-Prancis untuk informatika.

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Topan Super Surigae menyulut Pasifik

19 April 2021 Topan super mencapai intensitas ekstrem setahun lebih banyak daripada badai era satelit mana pun. Surigae tidak akan mendarat, tetapi topan yang muncul di...

Mekanisme fotoenzim kunci yang diuraikan

Kesan artis tentang katalisis enzimatik yang diusulkan dalam mekanisme fotodekarboksilase asam lemak (Sains 2021). Kredit: Damien Sorigué Pengoperasian enzim FAP, yang berguna untuk memproduksi...

DOE Mendorong Investasi A.S. yang Agresif dalam Energy Fusion

Sinar laser energi tinggi NIF berkumpul di target di tengah kamera target. Keberhasilan mendapatkan penyalaan fusi akan menjadi langkah maju yang besar dalam...

Fisikawan menciptakan bit kuantum yang dapat mencari materi gelap

Sebuah qubit (persegi panjang kecil) dipasang pada tingkat kebiruan, yang berada di atas jari untuk menunjukkan skala. Ilmuwan di Farmland Universitas Chicago menggunakan...

Ahli paleontologi memperkirakan bahwa 2,5 miliar T. rex menjelajahi Bumi selama periode Kapur

Untuk semua mereka yang terlambatKapur Menurut sebuah studi baru, jumlah total tyrannosaurus yang pernah hidup di Bumi adalah sekitar 2,5 miliar individu, di mana...

Newsletter

Subscribe to stay updated.