Ученым впервые удалось добиться взаимодействия между двумя пространственно-временными кристаллами

Пространственно-временной кристалл

Ученым, впервые в истории науки, удалось засвидетельствовать взаимодействие между двумя материальными образованиями, которые находятся в особом квантовом состоянии, известном под названием «пространственно-временные кристаллы». Результаты данного достижения могут стать основой новых технологий обработки квантовой информации из-за того, что структура пространственно-временных кристаллов остается стабильной и сохраняет свою последовательность, невзирая на изменяющиеся условия окружающей среды. И именно эта стабильность сможет обеспечить надежную работу процессоров мощных квантовых компьютеров, состоящих из сотен и тысяч квантовых битов, кубитов.

Напомним нашим читателям, что пространственно-временные кристаллы практически не имеют ничего общего с обычными кристаллами, которые состоят из соединенных друг с другом атомов, формирующих повторяющуюся в пространстве решетчатую структуру. Теоретическую возможность существования пространственно-временных кристаллов обосновал в 2012 году Нобелевский лауреат Фрэнк Вильчек (Frank Wilczek), а уже в 2016 году ученым удалось создать и наблюдать поведение частиц первого реального пространственно-временного кристалла.

Частицы, из которых состоят пространственно-временные кристаллы, находятся в постоянном движении, они колеблются, вращаются и перемещаются в разных направлениях. Но, несмотря на такое сложное движение, через строго определенные промежутки времени структура всего кристалла возвращается к своей исходной форме, невзирая на любые внешние воздействия.

Международная группа ученых из университетов Ланкастера и Йельского университета, Великобритания, университета Аальто, Хельсинки, создала пространственно-временные кристаллы в среде гелия-3, редкого изотопа гелия, в ядре которого не хватает одного нейтрона. Сверхтекучий гелий-3 был охлажден до температуры в одну десятитысячную градуса выше точки абсолютного нуля (0.0001K или -273.15 градуса Цельсия). И в получившейся после такого охлаждения сверхтекучей жидкости (супержидкости) ученым удалось индуцировать два кристалла, которые слегка «затрагивали» друг друга.

Заглянув в объем супержидкости при помощи специализированного оборудования, ученые увидели, что два кристалла взаимодействуют друг с другом. Частицы одного кристалла, не нарушая его структуры, постоянно перетекают в другой пространственно-временной кристалл и через некоторое время возвращаются назад в процессе, известном под названием эффекта Джозефсона (Josephson effect).

И в заключение следует отметить, что у пространственно-временных кристаллов имеется очень большой потенциал для их практического применения. При их помощи могут быть созданы новые атомные часы, имеющие точность, близкую к максимально возможному теоретическому пределу, на основе таких кристаллов могут быть созданы высокоточные гироскопы и масса других вещей, где пространственно-временные кристаллы будут выступать высокостабильными источниками эталонных сигналов.

Ключевые слова:
Пространственно, Временной, Кристалл, Состояние, Материя, Частица, Взаимодействие, Гелий, Изотоп

Первоисточник

Другие новости по теме:

  • Ученые нашли пространственно-временные кристаллы, заключенные в окружающих …
  • Физики доказали невозможность существования квантовых пространственно-време …
  • Пространственно-временные кристаллы — абсолютно новая форма материи
  • Ученые создали первый в своем роде пространственно-временной кристалл
  • Ученые создают пространственно-временной кристалл из вращающегося кольца ио …
  • Share Button

    Материалы по теме:

    Ученые начали использовать вращающиеся нейтронные звезды для проверки и калибровки атомных часов
    Об атомных часах, обеспечивающих высокоточный отсчет времени, мы неоднократно рассказывали на страницах нашего сайта. И, безусловно, многие из наших читателей не раз задавались вопросом, ...
    Создан первый в своем роде «топологический лазер», свет которого способен огибать углы и дефекты
    Исследователи из университета Лидса, Великобритания, и Технологического университета Наньянга (Nanyang Technological University), Сингапур, разработали первый в своем роде "топологический лазер" фотоны света которого способны ...
    Машины-монстры: Мал, да удал — новый самый сильный в мире электромагнит
    Ученые из Национальной лаборатории сильных магнитных полей (National High Magnetic Field Laboratory, MagLab) университета Флориды установили новый рекорд по силе постоянного магнитного поля, генерируемого ...
    Ученые превратили электронный микроскоп в самый маленький термометр на сегодняшний день
    Разработчики всевозможных наноустройств и микроэлектромеханических систем очень часто сталкиваются с проблемой перегрева крошечных деталей, что приводит к потере работоспособности создаваемых ими устройств. К сожалению, ...
    Созданы «невидимые» сенсоры, которые не искажают измеряемые ими магнитные поля
    Практически все датчики магнитных полей, используемых в современных компьютерах, автомобилях, самолетах и других системах, вносят значительные искажения в измеряемые ими магнитные поля. Эти искажения ...
    You can skip to the end and leave a response. Pinging is currently not allowed.

    Leave a Reply

    Яндекс.Метрика