Откривање на нови временски кристали

Чудна форма на материја наречена временски кристал неодамна се појави на две нови локации. Научниците создале таков кристал во моноамониум фосфат, како што е објавено во мајското издание на Physical Review Letters, а друга група го создала во течен медиум кој содржи честички во облик на ѕвезда, оваа публикација се појави во Physical Review.

За разлика од другите познати примери, временски кристал од моноамониум фосфат, изработен е од цврст материјал со уредена физичка градба, т.е. традиционален кристал. Остатокот од материјалите од кои досега се формирале временски кристали се нарушени. Научниците првпат создадоа временски кристали во 2016 година. Еден од нив беше направен од дијамант со дефекти, другиот беше направен со помош на синџир од јони на итербиум.

Обичните кристали како сол и кварц се примери на тридимензионални, подредени просторни кристали. Нивните атоми формираат систем за повторување познат на научниците со децении. Временските кристали се различни. Нивните атоми периодично вибрираат прво во една насока, а потоа во друга насока, возбудени од пулсирачка магнетна сила (резонанца). Тоа се нарекува "крлеж".

Штиклирањето во временскиот кристал е содржано во одредена фреквенција, иако интеракционите импулси имаат различни резонанции. На пример, атомите во временските кристали проучувани во еден од минатогодишните експерименти ротирале со фреквенција од само половина од фреквенцијата на пулсирањата на магнетното поле што делува на нив.

Научниците велат дека разбирањето на временските кристали може да доведе до подобрувања во атомските часовници, жироскопите и магнетометрите и да помогне во создавањето на квантната технологија. Американската агенција за напредни истражувачки проекти за одбрана (DARPA) објави финансирање за истражување на едно од најчудните научни откритија во последните години.

- изјави шефот на програмата ДАРПА за Gizmodo, Д-р Роза Алеханда Лукашев. Деталите од овие студии се доверливи, рече таа. Може само да се заклучи дека ова е нова генерација на атомски часовници, попогодни и постабилни од комплексните лабораториски капацитети кои се користат во моментов. Како што знаете, таквите тајмери ​​се користат во многу важни воени системи, вклучувајќи, на пример, GPS.

Лауреат на Нобеловата награда Френк Вилчек

Пред да се откријат временските кристали, тие беа зачнати во теорија. Таа беше измислена пред неколку години од Американец, нобеловец. Френк Вилчек. Накратко, неговата идеја е да се прекине симетријата, како што е случајот со фазните транзиции. Меѓутоа, кај теоретските временски кристали, симетријата би била скршена не само во три просторни димензии, туку и во четвртата - временски. Според теоријата на Вилчек, временските кристали имаат структура што се повторува не само во просторот туку и во времето. Проблемот е што тоа имплицира вибрации на атомите во кристалната решетка, т.е. движење без напојувањеона што физичарите го сметаа за невозможно и невозможно.

Иако сè уште не ги знаеме кристалите што славниот теоретичар ги сакал и веројатно никогаш нема да ги знае, во 2016 година физичарите од Универзитетот во Мериленд и Универзитетот Харвард изградиле „неконтинуирани“ (или дискретни) временски кристали. Тоа се системи на атоми или јони кои демонстрираат колективно и циклично движење, однесувајќи се како претходно непозната нова состојба на материјата, отпорна на најмали пертурбации.

Иако не толку необично како што проф. Вилчек, новооткриените временски кристали се доволно интересни за да привлечат воен интерес. И се чини доволно значајно.