Вчені спостерігали, як «кристали часу» взаємодіють один з одним

Вчені спостерігали, як «кристали часу» взаємодіють один з одним
Victor Tangermann
Відкриття може призвести до застосувань у квантовій обробці інформації, оскільки часові кристали автоматично залишаються когерентними в різних умовах.

Не більше десяти років тому вчені відкрили химерне новий стан матерії, в якому атоми шикуються в повторюваний візерунок, аналогічний тому, що ви знайдете в кристалічному металі або камені.

Але ці атоми не тільки розташовувалися в просторі, вони також перебували в постійному русі в часі. Так вони й отримали свою фантастичну назву: «кристали часу».

Незвичайне явище спостерігалося лише кілька разів з моменту першого синтезу тимчасових кристалів, але тепер міжнародна група дослідників досягла наступного прориву: вони спостерігали два тимчасових кристали, що взаємодіють один з одним.

«Управління взаємодією двох тимчасових кристалів — важливе досягнення», — йдеться в заяві Самулі Аутті з Ланкастерського університету, провідного автора статті про роботу, опублікованій в журналі Nature Materials. «До цього ніхто не спостерігав двох кристалів часу в одній системі, не кажучи вже про те, щоб вони взаємодіяли».

Це означає, що ми могли б бути на один крок ближче до використання кристалів часу, ймовірно, в межах атомного годинника. Атомний годинник вимірюють час набагато точніше, ніж стандартний годинник, внаслідок незначних змін частот, і були використані при створенні GPS.

Команда також передбачає, що їх експеримент доводить, що кристали часу «підкоряються загальній динаміці квантової механіки», і що слід додатково вивчити, чи можна їх застосувати в галузі квантової обробки інформації.

Щоб провести своє спостереження, команда спостерігала рідкісний ізотоп гелію під назвою гелій-3, в якому відсутній один нейтрон, з точністю до однієї тисячної градуса від абсолютного нуля (-273,15 градуса за Цельсієм). При таких низьких температурах гелій утворює «надплинну середу», яка поводиться як рідина з нульовою в'язкістю.

В цьому стані дослідники створили два кристали часу і дозволили їм стикатися один з одним. Вперше вони спостерігали, як частки перетікають з одного кристала в інший. У фізиці це відомо як «ефект Джозефсона» — коли струм тече безперервно без додатка будь-якого напруження, зазвичай спостерігається з двома або більше надпровідниками.

Джерела: Університет Ланкастера

Автор: Віктор Тангерманн
ОСТАННІ КОМЕНТАРІ