Zaskakujące odkrycie w kamieniu z Iranu. Natura zrobiła to, czego fizycy nie potrafią

W irańskiej kopalni sprzed lat wydobyto niepozorny kamień, który dziś stawia naukowców przed faktem dokonanym: natura sama, bez pomocy laboratorium, stworzyła materiał, którego właściwości kwantowe mają być równoważne z tym, co fizycy potrafią uzyskać w zaledwie kilku zaawansowanych centrach badawczych na świecie. Jeśli doniesienia się potwierdzą, może to oznaczać rewolucję nie tylko w fizyce, ale i w technologiach, które za kilka lat trafią do naszych domów.

Minerał, który łamie reguły gry

→ Czytaj też: Archeolodzy odkryli cmentarz I wojny w Bieszczadach. Co kryją mogiły?

Mowa o minerale zwanym dżinem – to rzadki, trójskładnikowy związek miedzi, siarki i antymonu. Przez lata leżał w zbiorach irańskich geologów jako ciekawostka, dopóki nie trafił pod skaningowy mikroskop elektronowy. Okazało się, że jego struktura krystaliczna tworzy coś, co fizycy nazywają układem fermionów Majorany. Do tej pory taki układ udawało się uzyskać tylko w laboratorium – i to w ekstremalnie niskich temperaturach, bliskich zeru absolutnemu. Tymczasem w minerale dżinie układ ten istnieje w temperaturze pokojowej i w naturze.

Co to oznacza dla ciebie?

→ Czytaj też: Pałac sprzed 1200 lat znaleziony w Azji. Archeolodzy nie kryją zaskoczenia

Układy fermionów Majorany są obiecującym elementem budowy komputerów kwantowych odpornych na błędy. Dziś maszyny kwantowe są niezwykle delikatne: każdy wstrząs, zmiana temperatury czy przypadkowa cząstka niszczy ich obliczenia. Materiał, który stabilnie przechowuje taki układ kwantowy w warunkach pokojowych, mógłby radykalnie uprościć konstrukcję procesorów kwantowych. A to oznacza prostszą drogę od laboratoryjnych prototypów do komputerów, które – teoretycznie – potrafią łamać dzisiejsze szyfrowanie w sekundy i symulować cząsteczki leków w godzinę zamiast w dekady.

Dlaczego nikt nie wierzy naukowcom

Fizycy z Uniwersytetu w Stuttgarcie i Instytutu Maxa Plancka, którzy opisali dżina w prestiżowym piśmie naukowym, sami przyznają, że są sceptyczni. To pierwszy znany naturalny minerał, który wykazuje taką właściwość – a zasada w nauce mówi, że „nadzwyczajne twierdzenia wymagają nadzwyczajnych dowodów”. Dlatego teraz trwają weryfikacje w niezależnych laboratoriach w Stanach Zjednoczonych i Japonii. Jeśli się potwierdzą, będziemy mieli do czynienia z przełomem, który zmieni harmonogram badań nad komputerami kwantowymi o dekady. Jeśli nie – pozostanie ciekawostką, ale i tak pokazującą, jak mało jeszcze wiemy o tym, co natura potrafi zrobić sama.

Co dalej z tym kamieniem

Nawet jeśli dżin okaże się tylko przyrodniczym kuriozum, już samo odkrycie, że natura potrafi tworzyć układy kwantowe w skali krystalicznej, otwiera nowy kierunek badań: geologię kwantową. Naukowcy zaczynają podejrzewać, że podobnych minerałów może być więcej – tylko nikt nie wiedział, czego szukać. Dla ciebie, czytelniku, oznacza to jedno: to nie jest historia z gatunku „ciekawostka, która nic nie zmienia”. To jest zapowiedź, że za 10-15 lat komputer kwantowy może nie być już maszyną wielkości pokoju, chłodzoną ciekłym helem, ale urządzeniem mieszczącym się w szafie serwerowej. Albo i mniejszym.