Новости

Физикам впервые удалось наблюдать взаимодействие «кристаллов времени»

Команде физиков удалось получить два «кристалла времени» и наблюдать их взаимодействие.

Результаты исследования опубликованы в Nature Materials, кратко об этом сообщает ScienceAlert.

«Управление взаимодействием двух временных кристаллов - это большое достижение. До этого никто не наблюдал два темпоральных кристалла в одной и той же системе, не говоря уже о том, чтобы видеть их взаимодействие», – отметил физик и ведущий автор исследования Сэмюли Аутти из Ланкастерского университета в Великобритании.

«Кристаллы времени» (темпоральные кристаллы) выглядят так же, как обычные, но у них есть особое свойство. В обычных кристаллах атомы расположены в фиксированной трехмерной сетчатой структуре, подобной атомной решетке кристалла алмаза или кварца. В кристаллах времени атомы колеблются, вращаясь сначала в одном направлении, а затем в другом. Если структура обычных кристаллов повторяется в пространстве, то структура временных кристаллов повторяется в пространстве и времени.

Исследователи охладили гелий-3 до температур, близких к абсолютному нулю, и перевели его в сверхжидкое состояние. Затем они поместили сосуд с гелием между двумя мощными магнитами. Из-за воздействия магнитного поля в толще жидкого гелия и у его поверхности возникло два скопления магнонов – квазичастиц, которые отвечают за перенос магнитных взаимодействий. Эти скопления вели себя как темпоральные кристаллы: внутри них спонтанно возникали магнитные колебания длительностью до трех секунд,не зависящие по своим характеристикам от внешних процессов.

Затем ученым удалось наблюдать взаимодействия темпоральных кристаллов. Оказалось, они обменивались магнонами друг с другом, в результате чего внутри них появлялись новые колебания, направленные в противоположную сторону от изначальной.

Эти наблюдения, отмечают физики, открывают дорогу для практического использования темпоральных кристаллов, а также могут помочь в исследовании того, как гравитационные поля влияют на поведение квантовых объектов. «Наши результаты показывают, что кристаллы времени подчиняются общей динамике квантовой механики и дают основу для дальнейшего исследования фундаментальных свойств этих фаз, открывая пути для возможного применения в развивающихся областях, таких как квантовая обработка информации», – пишут исследователи.

Что такое квантовые технологии и для чего они нужны, читайте в материале канала «Наука».

Фото: условное изображение кристалла, Unsplash.com

 



 

Читайте также
Как наивное человечество познакомилось с радиацией
Как наивное человечество познакомилось с радиацией
125 лет назад мир впервые узнал о радиации.
Антибиотики перестают помогать, но есть дурнопахнущая альтернатива
Антибиотики перестают помогать, но есть дурнопахнущая альтернатива
Микробы внутри нас весят 3 кг и выполняют функции отдельного органа.
«Идея
«Идея "натуральной" еды — одна из самых вредных ошибок»
Сложная химия в вашей тарелке: как полюбить консерванты, заменители и Е-шки.