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

19521Банковский троян VENON на Rust атакует Бразилию с помощью девяти техник обхода защиты 19520Бонобо агрессивны не меньше шимпанзе, но всё решают самки 19519Почему 600-килограммовый зонд NASA падает на Землю из-за солнечной активности? 19518«Липовый календарь»: как расписание превращает работников в расходный материал 19517Вредоносные Rust-пакеты и ИИ-бот крадут секреты разработчиков через CI/CD-пайплайны 19516Как хакеры за 72 часа превратили npm-пакет в ключ от целого облака AWS 19515Как WebDAV-диск и поддельная капча помогают обойти антивирус? 19514Могут ли простые числа скрываться внутри чёрных дыр? 19513Метеорит пробил крышу дома в Германии — откуда взялся огненный шар над Европой? 19512Уязвимости LeakyLooker в Google Looker Studio открывали доступ к чужим базам данных 19511Почему тысячи серверов оказываются открытой дверью для хакеров, хотя могли бы ею не быть? 19510Как исследователи за четыре минуты заставили ИИ-браузер Perplexity Comet попасться на... 19509Может ли женщина без влагалища и шейки матки зачать ребёнка естественным путём? 19508Зачем учёные из Вены создали QR-код, который невозможно увидеть без электронного... 19507Девять уязвимостей CrackArmor позволяют получить root-доступ через модуль безопасности...
Ссылка