Ssylka

Новый временной квазикристалл: прорыв в квантовой физике

Ученые создали новую форму кристалла, которая демонстрирует вечное движение без затрат энергии. Такой феномен ранее наблюдался у временных кристаллов, где атомы образуют повторяющийся ритм во времени, подобно самозаведенным часам, однако остаются чрезвычайно чувствительными к внешним воздействиям.
Новый временной квазикристалл: прорыв в квантовой физике
Изображение носит иллюстративный характер

Стандартные временные кристаллы представляют собой новую фазу материи, в которой атомы постоянно движутся, повторяя заданный ритм. В отличие от обычных кристаллов, демонстрирующих периодическое повторение пространственного узора, временные кристаллы осуществляют циклические движения в течение времени.

Исследователи разработали уникальную форму – временной квазикристалл, атомное расположение в котором упорядочено, но не повторяется периодически. Результаты, опубликованные в журнале Physical Review X, подтверждают, что квазикристаллы являются упорядоченными, но, судя по всему, не периодичными, что выводит их за рамки традиционного понимания временных ритмов.

Для создания временного квазикристалла был выбран образец алмаза размером в один миллиметр. При мощной бомбардировке азотом атомы углерода вытеснялись, оставляя за собой пустые пространства, которые затем заполнялись электронами, вступавшими в квантовые взаимодействия с соседними частицами. Каждая структура включает более одного миллиона пустот, размер каждой из которых около одного микрометра.

Микроволновые импульсы использовались для включения «ритма» в квазикристалле, что позволило активировать его уникальный временной порядок. Как отметил Bingtian Ye из MIT: «Микроволны помогают создавать порядок во времени», что стало ключевым этапом в достижении синхронности движений атомов внутри структуры.

Ведущую роль в исследовании сыграл Чонг Цзу, доцент физического факультета Вашингтонского университета в Сент-Луисе, который акцентировал потенциал применения временных кристаллов для хранения квантовой памяти. Совместно с Bingtian Ye они разработали методологию, позволившую реализовать эксперимент по созданию временного квазикристалла.

Создание новой фазы материи не только подтверждает фундаментальные принципы квантовой механики, но и открывает перспективы для разработки сверхточных хронометров, квантовых вычислительных систем и датчиков, способных регистрировать мельчайшие изменения в окружающей среде, включая магнитные поля.

Аналогичные проекты, такие как эксперименты с временными кристаллами в квантовом компьютере Google и синтез наибольшего квазикристалла по заключению спорных договоренностей, подчеркивают растущую тенденцию к исследованию неординарных фаз материи и возможностей управления временем на квантовом уровне.


Новое на сайте

16948Почему символ американской свободы был приговорен к уничтожению? 16947Рукотворное убежище для исчезающих амфибий 16946Какую тайну хранит жестокая жизнь и загадочная смерть сестер каменного века? 16945Скрывает ли Плутон экваториальный пояс из гигантских ледяных клинков? 16944Взгляд на зарю вселенной телескопом Джеймса Уэбба 16943От сада чудес до протеина из атмосферы 16942Кратковременный сон наяву: научное объяснение пустоты в мыслях 16941Спутники Starlink создают непреднамеренную угрозу для радиоастрономии 16940Аутентификационная чума: бэкдор Plague год оставался невидимым 16939Фиолетовый страж тайских лесов: редкий краб-принцесса явился миру 16938Хроники мангровых лесов: победители фотоконкурса 2025 года 16937Танцевали ли планеты солнечной системы идеальный вальс? 16936Ай-ай: причудливый лемур, проклятый своим пальцем 16935Как рентгеновское зрение раскрывает самые бурные процессы во вселенной? 16934Уязвимость нулевого дня в SonicWall VPN стала оружием группировки Akira