Naukowcy i prawodawcy ze Stanów Zjednoczonych, Wielkiej Brytanii i Unii Europejskiej wzmagają wysiłki na rzecz rozwoju obliczeń kwantowych na Zachodzie po tym, jak naukowcy z Chin zaobserwowali coś, co wydaje się być pierwszymi na świecie kryształami czasu w temperaturze pokojowej.

Zespół fizyków pochodzący głównie z Uniwersytetu Tsinghua w Chinach, przy udziale naukowców z Danii i Austrii, opublikował 2 lipca recenzowane badania szczegółowo opisujące tworzenie i obserwację kryształów w temperaturze pokojowej.

W ciągu miesiąca od opublikowania artykułu laboratoria badań kwantowych na Zachodzie ogłosiły liczne inicjatywy mające na celu rozszerzenie istniejących wysiłków w dziedzinie obliczeń kwantowych i utworzenie nowych partnerstw badawczych.

Kryształy czasu w temperaturze pokojowej

Kryształy czasu to wyjątkowy stan materii pierwotnie zaproponowany przez fizyka Franka Wilczka w 2012 roku. Działają podobnie do innych kryształów, takich jak płatki śniegu czy diamenty, które powstają, gdy określone cząsteczki tworzą wiązania przypominające sieć, które powtarzają się w przestrzeni.

Jednak w kryształach czasu cząsteczki łączą się w czasie. Zamiast blokować się w powtarzającej się strukturze krystalicznej, cząsteczki kryształu czasu migoczą tam i z powrotem pomiędzy różnymi konfiguracjami, niczym gif w pętli. 

Już w 2021 roku międzynarodowy zespół naukowców współpracujący z laboratorium obliczeń kwantowych Google przeprowadził symulację kryształów czasu za pomocą komputera kwantowego. Ten przełom pokazał potencjał komputerów kwantowych w zakresie badania egzotycznych stanów materii i przygotował grunt pod konwergencję technologii kwantowej i kryształów czasu.

Wydaje się, że teraz, w lipcu 2024 r., zespół Tsinghua stworzył kryształy czasu w temperaturze pokojowej. Teoretycznie umożliwia to zastosowanie technologii kryształów czasu w sprzęcie nielaboratoryjnym i może służyć jako ogromny akcelerator w rozwoju użytecznych komputerów kwantowych.

Obliczenia kwantowe

Stworzenie kryształów czasu o temperaturze pokojowej mogłoby rozwiązać jeden z największych problemów w tej dziedzinie: wymyślenie, jak stworzyć stabilne kubity (coś w rodzaju kwantowej wersji klasycznych bitów komputerowych), które nie wymagają ogromnych ilości energii i infrastruktury do utworzenia i utrzymywać.

Laboratoria i rządy na całym świecie, zwłaszcza w USA, Wielkiej Brytanii i Europie, być może nie są bezpośrednio związane z pracą zespołu z Chin, od czasu opublikowania artykułu dotyczącego kryształów w temperaturze pokojowej zasygnalizowały ponowne zainteresowanie obliczeniami kwantowymi.

W USA podjęto nowe inicjatywy na szczeblu krajowym i stanowym, a zespół doradców federalnego departamentu obrony DARPA i stan Illinois zgodziły się niedawno przeznaczyć po 140 milionów dolarów na rozwój nowego centrum obliczeń kwantowych w Chicago.

Po drugiej stronie oceanu 31 lipca rząd Wielkiej Brytanii ogłosił plany zainwestowania około 127 milionów dolarów w rozwój pięciu ośrodków badawczych w dziedzinie obliczeń kwantowych, którym będzie kierował Uniwersytet Oksfordzki.

Tego samego dnia MIT ogłosił wielomilionowe partnerstwo z Uniwersytetem w Kopenhadze w celu dzielenia się badaniami i wspólnego opracowywania rozwiązań obliczeń kwantowych.

Powiązane: Superkomputer Nvidia wskazuje potencjalną ścieżkę do obliczeń kwantowych