Впервые в истории ученым удалось стать свидетелями взаимодействия с новой фазой материи, которая известна как «кристаллы времени». Об этом сообщается в пресс-релизе на EurekAlert, своей находкой исследователи поделились в журнале Nature Materials.
Новое открытие может применяться в обработке квантовой информации, поскольку кристаллы не повреждаются и сохраняют прочность в различных условиях. «Управление взаимодействием двух временных кристаллов — это большое достижение. До этого никто не наблюдал два кристалла в одной и той же системе, не говоря уже о том, чтобы наблюдать их воздействие друг на друга», — подчеркнул доктор Самали Отти, ведущий автор исследования из Ланкастерского университета.
Кристаллы времени отличаются от привычных нам кристаллов, например, металлов или горных пород, которые состоят из атомов, расположенных в регулярно повторяющемся узоре в пространстве. Первым в 2012 году их описал нобелевский лауреат Франк Вильчек, а в 2016 году он идентифицировал временные кристаллы, обнаружив за ними странное свойство находиться в постоянном повторяющемся движении во времени, несмотря на отсутствие внешнего воздействия. Их атомы постоянно колеблются, вращаются или движутся сначала в одном направлении, а затем в другом.
Международная группа исследователей из Ланкастера, Йеля, Университета Роял Холлоуэй в Лондоне и Университета Аалто в Хельсинки наблюдала кристаллы времени с помощью гелия-3, который является редким изотопом гелия с одним отсутствующим нейтроном. Эксперимент проводился в Университете Аалто.
Они охлаждали сверхтекучий гелий-3 с точностью до одной десятитысячной градуса от абсолютного нуля (-273,15°С). Затем исследователи создали два кристалла времени внутри сверхтекучей жидкости и позволили им соприкоснуться. Ученые наблюдали, как два временных кристалла взаимодействуют и обмениваются составляющими частицами, перетекающими из одного кристалла в другой и обратно — это явление известно как эффект Джозефсона.
Кристаллы времени имеют большой потенциал для практического применения. Они могли бы использоваться для совершенствования современных атомных часов — самых точных часов на планете. Они также могли бы улучшить гироскопы и системы GPS.
Это тоже интересно:
