물질의 신형태 「시간의 결정」의 생성에 성공 양자 컴퓨터의 돌파구가 될 가능성

물질의 신형태 「시간의 결정」의 생성에 성공 양자 컴퓨터의 돌파구가 될 가능성

물리학자가 물질의 새로운 형태를 개발했다 그 원자는 공간이 아닌 시간 경과에 따른 패턴을 반복하는듯 하다

"시간 결정（time crystal）"이라고 불리는 그 물질은 예전에는 있을수 없다고 생각했던 것이다 "비평형상이라는 아예 새로운 세계로의 문"을 열어 언젠가는 초안전한 양자 컴퓨터를 등장시키는 가능성을 숨기고 있다고 한다

시간적인 패턴을 형성하는 시간 결정

얼음이나 다이아몬드등의 결정을 구성하는 원자가 공간내에서 반복되는 패턴으로 늘어서 있는것에 대해서 시간 결정은 시간적인 패턴을 형성한다 그 행위는 평범한 예측에 반하는 것이라고 한다

미국 메리랜드대학과 캘리포니아 대학 바클레교와의 공동 양자 연구소에서는 레이저를 이용해서 10종의 잇텔비움이온의 사슬에 3종류의 거동을 일으키는것으로 시간 결정을 만들어냈다

연구 팀은 원자 이온에 레이저 펄스를 쏴서 자기장을 만들어낸 부분에 다른 레이저로 일부의 원자 스핀을 반전시켰다 이것을 반복시키는 것으로 시간과 함께 반복 되는 반전 패턴이 생성됐다

이 이온은 보다 느릿한 주파수 그것을 만들어낸 펄스의 거의 밙 ㅓㅇ도의 주파수로 반응한다 이것은 피아노의 키를 1초에 2번 쳤는데 소리는 1초에 1번밖에 울리지 않는다 라고 하는 신기한 반응이라고 한다

더욱이 하버드 대학에서도 캘리포니아 대학과 공동으로 시간결정의 생성에 성공했다 여기서는 합성 다이아몬드의 인공철장을 이용한것이다 아프로치는 다르지만 어느쪽도 같은 시간 결정 구조적인 거동을 보인다

이 기묘한 시간 결정은 절대로 열평형에 진정되는 일 없이 상호작용하는 원자에 의해 구성되고 있다 그 구조는 정기적으로 "킥"되는 것으로 시간과 함께 반복된다

하지만 단지 반복되는것만으로는 안되는듯 하다 빌리어드대에 10센치 간격으로 볼을 늘어놔도 대를 흔들면 흩어져버리는것과 같은 원리다 그것을 똑바로 튼튼히 고정하기 위해서 결정은 충분히 안정된 리즘을 갖고 있을 필요가 있다

시간 결정의 개념은 2012년 평진대칭을 깨는 물질을 제창한 물리학자 프랑크 윌첵에 의해 최초로 제창되었다 이번의 브레이크슬 덕분에 지금은 양자 컴퓨터의 미래마저 언급되게 되었다