Google has been tinkering with one they've dubbed Sycamore and its biggest success to date was massively outperforming a conventional supercomputer in 2019 albeit in one task that was tailor made to play to its strengths.

Googleは「Sycamore」と名付けた1台を研究しており、これまでの最大の成功は、2019年に従来のスーパーコンピュータを大幅に上回る性能を発揮したことである。

Now though, google along with collaborating researchers have announced that they've used their quantum computer to create a newly defined phase of matter.

しかし今回、googleは共同研究者とともに、量子コンピューターを使って新たな物質の相を作り出したと発表しました。

A time crystal, Oh yeah, ordinary crystals like diamonds have their atoms arranged in repeating patterns in space.

タイムクリスタル、そうそう、ダイヤモンドのような普通の結晶は、原子が空間に繰り返し配置されています。

In 2012, physicist and Nobel laureate Frank Wilczek wondered if an object could exist with a crystal like pattern but instead of the pattern repeating physically, it repeated through time.

2012年、ノーベル賞受賞者である物理学者のフランク・ウィルゼックは、結晶のようなパターンを持つ物体が存在するが、そのパターンが物理的に繰り返されるのではなく、時間的に繰り返されるのではないかと考えた。

We'll check, wondered if an object could change and then revert back to its original state, flipping back and forth in regular intervals indefinitely with no energy input.

私たちは、物体が変化して元の状態に戻り、エネルギーの投入なしに無限に一定の間隔で反転することができるかどうか、不思議に思って調べてみます。

A phase of matter locked in a self sustained cycle of change.

自己持続的な変化のサイクルに閉じ込められた物質の相。

It's a cool idea.

クールなアイデアですね。

There's just one problem.

ただ1つ問題があります。

A well checking in time crystal basically achieves perpetual motion and that is a fundamental no, no a 2014 proof showed that this iteration of a time crystal was impossible but physicists wouldn't be deterred.

時間結晶のチェックがうまくいくと、基本的に永久機関が実現しますが、これは根本的にダメです。2014年の証明では、この時間結晶の繰り返しは不可能でしたが、物理学者はそれを阻止しませんでした。

And so they expanded the definition of what a time crystal could be a so called flow.

そして、タイムクリスタルの定義を拡大し、いわゆるフローにしたのです。

Okay, time crystal would flip back and forth like a well checking in one, but only if it's being driven by an external source.

さて、タイムクリスタルは、1つの井戸のチェックのように反転しますが、それは外部から駆動されている場合に限られます。

Physicists have simulated flow K time crystals and computers imagining a row of particles with spins that flip up and down periodically when hit with a laser beam.

物理学者たちは、レーザービームを当てるとスピンを持つ粒子が周期的に上下に反転して並ぶ様子を想像して、フローKの時間結晶とコンピュータを使ってシミュレーションしました。

This time crystal needs the lasers cycling lightwaves to flip, but it wouldn't absorb any net energy from the laser to do so.

今回のクリスタルは、反転するためにレーザーの循環光波を必要とするが、そのためにはレーザーからの正味のエネルギーを吸収しない。

Now simulating a time crystal is one thing but creating one is another.

タイムクリスタルをシミュレートすることと、それを作ることは別物です。

Actually.

実際に。

If we're talking about quantum computers then simulating a time crystal and creating one could actually be the same thing.

量子コンピュータの話をするならば、タイムクリスタルをシミュレートすることと、タイムクリスタルを作ることは、実は同じことなのかもしれません。

See quantum computers use controllable quantum particles called cubits to perform their calculations.

量子コンピュータは、キュービットと呼ばれる制御可能な量子粒子を用いて計算を行います。

Using quantum particles means the system can simulate quantum phenomena much better than a classical computer can, which is what Google demonstrated back in 2019.

量子粒子を使うということは、古典的なコンピューターよりもはるかに優れた量子現象をシミュレートできるということであり、これは2019年にGoogleが実証したことでもある。

After that though, the sycamore computer needed a new challenge.

しかし、その後、シカモア・コンピュータは新たな挑戦を必要とした。

It was still too error prone for applications like ultra secure encryption.

超セキュアな暗号化などの用途には、まだエラーが多すぎました。

But researchers outside google proposed sycamores, cubits were ideal for creating a time crystal.

しかし、google以外の研究者が提案したのは、時間結晶を作るのに理想的なソテツ、キュビッツでした。

They joined forces and set to work.

彼らは力を合わせて仕事を始めた。

The team used 20 cubits made of superconducting aluminum, each with two possible energy states which can represent up or down spins.

研究チームは、超伝導アルミニウムでできた20個の立方体を使用しました。それぞれの立方体には、アップスピンまたはダウンスピンを表す2つの可能なエネルギー状態があります。

The researchers set their spins up or down arbitrarily and then randomize the interaction strength between the cubits so they would interfere with each other and lock themselves into their assigned orientation.

研究者たちは、スピンを上下に任意に設定し、キュービット間の相互作用の強さをランダムにすることで、キュービット同士が互いに干渉し、割り当てられた方向にロックされるようにした。

Would researchers hit the cubits with microwave pulses, their spins oscillated back and forth, but the system didn't absorb or dissipate any net energy and the system's entropy remained unchanged.

研究者がマイクロ波パルスをキュビッツに当てると、キュビッツのスピンは前後に振動したが、システムは正味のエネルギーを吸収も消滅もせず、システムのエントロピーは変化しなかったという。

To paraphrase one researcher, they evaded the second law of thermodynamics at least for the milliseconds that the crystal lasted.

ある研究者の言葉を借りれば、少なくとも結晶が持続している数ミリ秒の間は、熱力学の第二法則を回避したことになる。

So what's next for quantum computer made?

では、量子コンピューターの次の展開は？

Time crystals?

時間の結晶？

Well, maybe time crystals could be used as data storage for quantum computers.

時間結晶は、量子コンピュータのデータストレージとして使えるかもしれませんね。

Or maybe they could be used as a benchmark test that demonstrates a quantum computers level of control.

あるいは、量子コンピューターレベルの制御を実証するベンチマークテストとして使われるかもしれません。

Or maybe they're just a strange novelty with applications that can only be teased out with further study.

あるいは、奇妙な新しさがあり、研究を重ねることで初めて応用が可能になるかもしれません。

If you want to know more about how sycamore achieved quantum supremacy, check out my video on that here.

シカモアがどのようにして量子的な優位性を獲得したのか、詳しく知りたい方はこちらのビデオをご覧ください。

So what do you think about time crystals promising future technology or obvious Clickbait title?

さて、タイムクリスタルは未来のテクノロジーを期待させるものなのか、それとも明らかにClickbaitなタイトルなのか、あなたはどう思いますか？

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