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

18341Скрывает ли налоговый штраф в Бразилии реальные проблемы Netflix? 18340Электронный глаз возвращает способность читать 18339Спасительное лечение какапо пока не создало супербактерий 18338Какую тайну хранят глубоководные оазисы красного морского угря? 18337Как неожиданная солнечная буря позволила сделать редчайший снимок кометы? 18336Тайник римской эпохи: незаконная находка и её научное значение 18335Какую угрозу несёт новый ботнет PolarEdge, захватывающий роутеры? 18334Почему комета Леммон потеряла свой хвост перед сближением с землей? 18333Двойной удар Meta по мошенникам и аферам «разделки свиней» 18332Китайский робот H2 стирает грань между реальностью и фантастикой 18331Почему с возрастом мозг регистрирует меньше событий и ускоряет время? 18330Голливуд на грани сделки: Warner Bros. Discovery изучает предложения о поглощении 18329Редкая скидка на лучшие 3D-принтеры для начинающих от Bambu Lab