Физики обнаруживают признаки временного кристалла в материале, который можно найти в игрушке ребенка. Так называемые кристаллы времени - это те, в которых атомы следуют повторяющемуся образцу во времени, а не в пространстве.
Они были впервые идентифицированы в лаборатории в 2016 году, когда ученые обнаружили, что повторные «тики» могут быть использованы для выведения атомов из равновесия при сохранении стабильной структуры.
Последнее открытие кристаллов времени в таком неожиданном месте теперь представило новую загадку о том, как они формируются, - но ученые говорят, что разбор их поведения может проложить путь для более сверхточных квантовых технологий.
Исследователи из Йельского университета объясняют, что кристаллы времени могут быть использованы в атомных часах, гироскопах и магнитометрах.
Последний эксперимент отмечает второе обнаружение признаков дискретного кристалла времени (DTC) в твердом теле.
Йельская команда использовала кристаллы моноаммонийфосфата.
Эти кристаллы часто встречаются в детских наборах для выращивания кристаллов из-за легкости, с помощью которой их можно выращивать.
Но, учитывая их упорядоченный характер, исследователи не ожидали найти подписи временных кристаллов внутри моноаммонийфосфата.
Используя ядерный магнитный резонанс, команда быстро обнаружила подпись DTC в кристалле моноаммонийфосфата, который выращивался для другого эксперимента.
«Наши кристаллографические измерения выглядели довольно поразительно с самого начала», - сказал профессор физики Йельского университета Шон Баррет (Sean Barrett).
«Наша работа предполагает, что подпись DTC может быть найдена, в принципе, путем поиска в наборе для выращивания детского кристалла».
Затем исследователи сделали еще один шаг для поиска невидимого квантового порядка внутри кристалла.
И в том, что называется «новой загадкой» в понимании временных кристаллов, они нашли именно это.
«Мы поняли, что просто найти подпись DTC не обязательно доказывает, что система имела квантовую память о том, как это произошло», - сказал соавтор, аспирант Роберт Блум (Robert Blum).
«Это подтолкнуло нас к тому, чтобы попробовать «эхо» от временных кристаллов, которое выявило скрытую когерентность или квантовый порядок в системе, - сказал Джаред Ровни (Jared Rovny).
Теперь исследователи должны работать над тем, чтобы разгадать множество секретов вновь идентифицированного материала.
«Слишком рано говорить, какова будет резолюция для нынешней теории дискретных кристаллов времени, но люди будут работать над этим вопросом, по крайней мере, в течение нескольких последующих лет», - сказал Барретт.
Темпоральный кристалл — гипотетическая физическая структура, периодически через равные интервалы времени изменяющая свою структуру без поступления к ней энергии извне. В 2015 году было доказано, что создание темпорального кристалла в состоянии с наименьшей энергией и в любой равновесной системе, достигшей устойчивого состояния при любом значении энергии невозможно. Подобие темпорального кристалла было создано в 2017 году на основе неравновесных систем, получающих энергию от лазерного излучения или микроволнового излучения.
Источник: dailymail.co.uk
