Международная группа физиков из Института Макса Планка описала потенциальное новое состояние материи — временную жидкость. Это состояние возникает при таянии временного кристалла, сохраняя порядок даже в условиях разрушения когерентности.
Обычный кубик льда является классическим примером трехмерного пространственного кристалла, где молекулы воды образуют четкую гексагональную решетку. При плавлении этот дальний порядок разрушается, уступая место жидкой фазе, где молекулы сохраняют только локальное взаимодействие с соседними частицами.
Читайте также:
Порядок из хаоса. Физики создали временной кристалл, самостоятельно формирующий стабильный ритм Ученые из Института физики сложных систем имени Макса Планка под руководством Цзо Вана и Мариоса Х. Михаэля задались вопросом: что произойдет, если аналогичный процесс произойдет не в пространстве, а во времени? Их теоретическая работа, размещеннаяна сервере препринтов arXiv, предлагает существование принципиально нового состояния материи — дискретной временной жидкости.
В отличие от обычных временных кристаллов, ритмично колеблющихся под действием внешнего стимула (например,
лазера) на частоте, отличающейся от частоты источника, временная жидкость возникает под влиянием флуктуаций и нестабильной среды. Ученые смоделировали двумерную решетку взаимодействующих спинов, помещенную в электромагнитную полость. При нагреве камеры случайные тепловые колебания заставляли магнитные стрелки вращаться. Оказалось, что при определенных температурных условиях спины начинают вращаться с ритмом, равным половине резонансной частоты резонатора. При этом в системе возникают так называемые временные солитоны — специфические дефекты, сбивающие длительный ритм, но сохраняющие локальную временную структуру.
Интересно, что тепловые флуктуации в этом процессе выступают не только разрушителем, но и создателем порядка. При низких температурах колебания слишком слабы для формирования ритма, при средних возникает упорядоченная временная жидкость, а при слишком высоких система окончательно погружается в хаос.
Создатели модели отмечают, что дискретная временная жидкость снова восстанавливает симметрию временного сдвига в среднем смысле, что открывает совершенно новые горизонты для исследования квантовых систем в состоянии теплового равновесия.
Читайте также:
Видно невооруженным глазом. Физики впервые создали временной кристалл, который можно увидеть
