Международный коллектив учёных провёл эксперимент по созданию и взаимодействию кристаллов времени — физических структур, существующих в четырёх измерениях. Такую форму материи уже удавалось создать ранее, однако воздействие двух кристаллов времени друг на друга наблюдалось впервые. Свойства таких кристаллов, по мнению исследователей, можно использовать для улучшения работы квантовых компьютеров, атомных часов, гироскопов и систем спутниковой навигации.
Исследователи из Ланкастерского университета и Королевского колледжа Холлоуэй (Великобритания), а также их коллеги из Йельского университета (США) и Университета Аалто (Финляндия) впервые наблюдали взаимодействие необычной формы материи — кристаллов времени. Об этом сообщается в журнале Nature Materials.
Учёные создали два кристалла времени внутри сверхтекучей жидкости, которую произвели в результате охлаждения гелия-3 (редкого изотопа гелия с одним недостающим нейтроном) до температуры выше абсолютного ноля всего на 0,0001 °C . Затем они позволили двум полученным структурам соприкоснуться.
Существование кристаллов времени было впервые предсказано нобелевским лауреатом Фрэнком Вильчеком в 2012 году. Такие физические структуры являются особой формой материи. Если решётка обычных кристаллов представляет собой неизменный и регулярно повторяющийся в пространстве трёхмерный «узор», то структура кристаллов времени изменяется циклически, возвращаясь в исходное положение через определённые интервалы. Впервые кристаллы времени были экспериментально продемонстрированы в 2017 году, но только сейчас удалось увидеть результаты их взаимодействия.«Контроль над взаимодействием двух кристаллов времени является важным достижением. Прежде никому не удавалось наблюдать два кристалла времени в одной системе, не говоря уже об их взаимодействии», — сказал ведущий автор исследования из Ланкастерского университета доктор Самули Аутти. В ходе эксперимента учёные наблюдали, как два кристалла времени в результате контакта обменивались составными частицами, перетекавшими из одного кристалла в другой и обратно, — этот феномен известен в науке как эффект Джозефсона.
Исследователи полагают, что это свойство (не повреждаться при переходе из одного состояния в другое) можно использовать при создании мощных квантовых компьютеров.
По мнению учёных, кристаллы времени имеют большой потенциал для практического применения: их можно использовать при создании атомных часов, для улучшения работы гироскопов и систем спутниковой навигации.
nature.comИсточник1Источник2 |
|
