РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Что такое кристаллы времени: как сломать законы физики

Мы все больше и больше узнаем о кристаллах времени – необычных фазах материи, которые, по словам ученых, совершают невозможное. Недавно исследователями повезло наблюдать взаимодействие двух таких кристаллов, а значит их можно использовать и для прикладных целей.
Тэги:
Что такое кристаллы времени: как сломать законы физики

Обычные кристаллы определяются высокоупорядоченными атомарными структурами, где одни и те же паттерны атомов повторяются в пространстве из раза в раз. Но могут ли атомы точно так же повторяться и во времени? В 2012 году такую гипотезу выдвинул Фрэнк Вильчек, лауреат Нобелевской премии – а уже в 2016 году в лаборатории был получен первый образец такого кристалла.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Отличительная особенность кристаллов времени заключается их способность повторять атомные паттерны во времени даже тогда, когда на них не воздействует внешняя сила. Лучше всего провести аналогию с миской, полной желе. Если вы коснетесь десерта, то он должен некоторое время покачиваться из стороны в сторону, пока постепенно вновь не станет неподвижным. А вот кристаллам времени может потребоваться несколько секунд для того, чтобы начать колебаться; затем еще несколько секунд, чтобы остановиться; а затем они вдруг начинают колебаться вновь, и процесс этот повторяется бесконечно долго. В повседневной физике, что окружает нас, это не имеет никакого смысла. Но – хотите верьте, хотите нет – эти кристаллы не нарушают ни один закон термодинамики!

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Исследователи из университетов Йельского университета, Ланкастера и Аалто, а также из Лондонского Королевского Холлоуэя провели серию экспериментов с кристаллами гелия-3, охлажденного до абсолютного нуля. Создав таким образом два временных кристалла в сверхтекучей жидкости, команда позволила им соприкоснуться. В результате ученые наблюдали, как два временных кристалла перемещают частицы вперед и назад друг в друга, приводя свои движения в чередующийся узор. Это признак явления, называемого эффектом Джозефсона.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

«Управление взаимодействием двух временных кристаллов — важное достижение», — поясняет Самули Аутти, ведущий автор нового исследования. «До этого никто не наблюдал двух временных кристаллов в одной системе, не говоря уже о том, чтобы они взаимодействовали. Контролируемые взаимодействия — это элемент номер один в списке желаний каждого, кто хочет использовать кристалл времени для практических приложений, таких как квантовая обработка информации».

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

В настоящее время основная проблема квантовых компьютеров заключается в том, что информации в них трудно оставаться «согласованной» или стабильной в течение длительного времени. Но кристаллы времени делают это относительно легко, а значит, они могут помочь нам преодолеть этот недостаток квантовых систем. Они также могут привести к развитию более точного хронометража, такого как атомные часы, и систем, которые на них полагаются, например GPS нового поколения.

Загрузка статьи...