» » Что такое кристаллы времени: как сломать законы физики

Что такое кристаллы времени: как сломать законы физики

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.

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.

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!

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.

«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».

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.

19 август 2020 /
  • Не нравится
  • 0
  • Нравится

Похожие новости

Создан новый метод датировки древних землетрясений

Команда ученых представила новый метод определения возраста кристаллов, выросших во время повторной активации естественных трещин в горных породах. Временной диапазон нового метода достигает

Двойное лучепреломление

На фото — крупные фрагменты кристаллов поваренной соли (минерал галит) и исландского шпата (минерал кальцит)...

Водород сдает позиции: с помощью электронной дифракции удалось «увидеть» его атомы в нанокристаллах

Ученым из Чехии и Франции с помощью метода трехмерной дифракции электронов и разработанного ими алгоритма уточнения структуры с динамическим рассеянием на кристалле удалось с высокой точностью

Созданы «кристаллы в дискретном времени»

«Кристалл во времени» — это необычная физическая концепция, теоретически предложенная несколько лет назад как иллюстрация спонтанного нарушения инвариантности законов физики от времени. Прямо в

Драгоценная улыбка: сапфировые брекеты

Носить брекеты и выглядеть при этом ослепительно: с новым видом ортоконструкций такое возможно. Сверкающие кристаллы на зубах – это не дентальный «тюнинг», а элемент брекетов, о которых расскажут

Кристаллы времени нарушают известные нам законы физики

В феврале 2012 года лауреат Нобелевской премии Франк Вильчек представил на суд учёной общественности свою весьма необычную идею. Хотя это и казалось невозможным, физик сумел отыскать очевидное
Комментарии

НАПИСАТЬ КОММЕНТАРИЙ

Ваше Имя:
Ваш E-Mail:
Код:
Кликните на изображение чтобы обновить код, если он неразборчив
Введите код:
Популярные новости
Существует 50% вероятность того, что мы живем в симуляцииВремя эластично: почему на вершине горы время идет быстрее, чем на пляже?На МКС найдено место утечки воздуха. Что дальше?Почему птицы летают клиномКрупнейшая озоновая дыра зафиксирована над Антарктидой11 живописных мест на планете, раскрашенных самой осеньюКаким будет мир с населением 10 миллиардов человек?Самые красивые города на воде