Фізики з Вашингтонського університету зробили прорив у квантовій механіці, створивши нову фазу матерії – часові кристали та ще більш передову форму – часові квазікристали Ці унікальні матеріали порушують традиційні закони фізики, зберігаючи вічний рух і можуть стати революцією у квантових обчисленнях та прецизійному вимірюванні часу, забезпечуючи стабільний і енергоефективний спосіб збереження квантової інформації
Що таке часовий кристал?Звичайні кристали, такі як алмази або кварц мають впорядковану структуру атомів, які формують повторювані візерунки у просторі. Так само частинки у часовому кристалі формують періодичні візерунки, але не в просторі, а в часі Це означає, що вони вічно коливаються або "цокають" з постійною частотою подібно до ідеального годинника, що не потребує підзаводу чи батарей.
Унікальні властивості та створення часових кристалівПерший часовий кристал було створено у 2016 році в Університеті Меріленду. Дослідники з Вашингтонського університету пішли далі й створили ще складнішу фазу – часовий квазікристал На відміну від звичайних часових кристалів,
часові квазікристали мають багаторівневі ритми, схожі не на одну ноту, а на гармонійний акорд Це робить їх ще більш унікальними та корисними для науки.
Як створюють часові квазікристали?Дослідники використали міліметровий шматочок алмазу в який бомбардували потоки азоту щоб вибити атоми вуглецю та створити атомні "порожнечі". Ці порожнечі формують квантові взаємодії між електронами що й утворюють часові квазікристали. Для запуску "цокання" квазікристала використовували мікрохвильові імпульси які створюють порядок у часі
Потенційні застосування часових кристалів та квазікристалів🔹 Квантові сенсори – часові кристали можуть слугувати надточними датчиками магнітних полів та інших квантових ефектів.
🔹 Ідеальні годинники – на відміну від кварцових осциляторів, часові кристали не дрейфують у часі та не потребують калібрування
🔹 Квантові комп'ютери – завдяки здатності до довготривалого збереження інформації, часові кристали можуть стати аналогом квантової оперативної пам’яті (Quantum RAM)
Попри те, що ця технологія ще далека від практичного застосування, створення часового квазікристала є важливим кроком у розвитку квантової науки
