Ново откриће могло би донети временске кристале из лабораторије у стварни свет

Управо смо направили још један корак ближе временским кристалима који могу имати практичну примену.

Направите нови експериментални рад на собној температури временски кристал У систему који није изолован од свог окружења.

Истраживачи кажу да ово утире пут временским кристалима величине чипа који се могу користити у стварним условима, далеко од скупе лабораторијске опреме која је потребна да би они могли да раде.

„Када се енергија у вашем експерименталном систему размењује са околином, дисипација и бука раде у тандему како би уништили хронолошки поредак“, Инжењер Хусеин Тахери каже са Универзитета Калифорније, Риверсиде.

„У нашој оптичкој платформи, систем успоставља равнотежу између добитка и губитка за стварање и одржавање временских кристала.“

Временски кристали, који се понекад називају и просторно-временским кристалима, чије је постојање већ потврђено пре само неколико година, једнако су фасцинантни колико и само име сугерише. То је фаза материје налик обични кристали, са веома важним додатним својством.

У обичним кристалима, саставни атоми су распоређени у а 3Д фиксна решеткаста структура Добар пример је атомска решетка дијаманта или кристала кварца. Ове понављајуће синапсе могу варирати у конфигурацији, али унутар одређене формације се не померају много; Понављају се само просторно.

У временским кристалима, атоми се понашају мало другачије. Осцилује, окрећући се прво у једном правцу, а затим у другом. Ове осцилације – које се називају „тик“ – су закључане на регуларну и одређену фреквенцију. Тамо где се правилна кристална структура понавља у простору, она се понавља у кристалима времена у простору и времену.

За проучавање временских кристала, научници често користе Босе-Ајнштајн кондензате магнонске квазичестице. Морају се држати на веома ниским температурама, веома близу апсолутне нуле. Ово захтева високо специјализовану и напредну лабораторијску опрему.

У свом новом истраживању, Тахери и његов тим су створили временски кристал без прехлађења. Њихови временски кристали били су оптички квантни системи створени на собној температури. Прво су узели мали микросонор, диск направљен од стакла магнезијум флуорида пречника само једног милиметра. Затим су бомбардовали овај оптички морф ласерским зракама.

Самоочувајуће субхармоничне избочине (солитони) генерисане фреквенцијама које генеришу два ласерска зрака указивале су на формирање временских кристала. Систем ствара ротирајућу решеткасту замку за оптичке калемове који затим приказују ротацију.

Користите тим за одржавање интегритета система на собној температури брава за самоубризгавање, технологија која осигурава да ласерски излаз одржава одређену оптичку фреквенцију. То значи да се систем може транспортовати из лабораторије и користити у теренским апликацијама, кажу истраживачи.

Поред могућих будућих истраживања својстава временских кристала, као што су фазни прелази и интеракције временских кристала, систем се може користити за нова мерења самог времена. Временски кристали се једног дана могу спојити Квантни компјутери.

„Надамо се да се овај фотонски систем може користити у компактним и лаганим РФ изворима са супериорном стабилношћу, као и за прецизно мерење времена. Тахери каже.

Истраживање тима објављено је у Натуре Цоммуницатионс.