Вчені щойно зробили ще один крок до кристалів часу, які можна використовувати в практичних цілях. Нова експериментальна робота дозволила отримати кристал часу за кімнатної температури в системі, яка не ізольована від навколишнього середовища. Це, за словами дослідників, відкриває шлях до створення кристалів часу в масштабі чипа, який можна буде використовувати в реальних умовах, далеко від дорогого лабораторного обладнання, необхідного для підтримки їхньої роботи.
Кристали чaсу, іноді звані також кристалами простору-чaсу, існування яких було підтверджено лише кілька років тому, настільки ж захоплюючі, як і їхня назва. Вони є фазою матерії, яка дуже схожа на звичайні кристали, з однією дуже важливою додатковою властивістю. У звичайних кристалах атоми розташовані у фіксованій тривимірній решітчастій структурі – гарним прикладом є атомна решітка алмазу або кварцу. Ці решітки, що повторюються, можуть відрізнятися по конфігурації, але в межах даного утворення вони не дуже сильно переміщаються, вони повторюються тільки просторово.
У тимчасових кристалах атоми поводяться трохи інакше. Вони коливаються, обертаючись спочатку в одному, а потім в іншому напрямку. Ці коливання фіксуються на регулярній та певній частоті. Якщо структура звичайних кристалів повторюється у просторі, то кристалах часу вона повторюється у просторі і часі. Для вивчення кристалів часу вчені часто використовують конденсати Бозе-Ейнштейна магнонних квазічастинок. Вони повинні зберігатися за надзвичайно низьких температур, дуже близьких до абсолютного нуля. Для цього потрібне дуже спеціалізоване, складне лабораторне обладнання.
У своєму новому дослідженні вчені створили тимчасовий кристал без переохолодження. Їхні кристали чaсу були повністю оптичними квантовими системами, створеними при кімнатній температурі. Щоб зберегти цілісність системи за кімнатної температури, команда використовувала блокування з самоін’єкцією, техніку, яка забезпечує підтримання певної оптичної частоти на виході лазера. Це означає, що система може бути перенесена з лабораторії та використана для польових застосувань, кажуть дослідники.
Крім потенційних майбутніх досліджень властивостей кристалів часу, таких як фазові переходи та взаємодія кристалів чaсу, система може бути використана для нових вимірювань самого часу. Кристали часу можуть бути інтегровані у квантові комп’ютери.
Читайте також: