Как квазикристаллы меняют понимание времени и пространства

Физики Вашингтонского университета разработали новую фазу материи, называемую "временные кристаллы" и сложные "временные квазикристаллы".

Фото: commons.wikimedia.org by fancycrave1, https://creativecommons.org/public-domain/pdm/

Часы

Эти материалы ставят под сомнение традиционные представления о физике, позволяя поддерживать постоянное движение, что может произвести революцию в области квантовых вычислений и точного хронометрирования, обеспечивая стабильный и энергосберегающий метод измерения времени и хранения квантовой информации.

Исследовательская группа, состоящая из профессоров и аспирантов, опубликовала результаты своих исследований в журнале Physical Review X. Они создали кристаллы времени, которые, как и обычные кристаллы, имеют упорядоченную структуру, но в отличие от них, частьцы в кристалле времени образуют повторяющиеся структуры во времени, "тикают" с постоянной частотой, создавая четырехмерные кристаллы.

Кристаллы времени работают как часы, не требующие подзавода или зарядки, и могут функционировать вечно, хотя на практике они чувствительны к окружающей среде. Исследование напоминает первый временной кристалл, созданный в 2016 году, но команда Вашингтонского университета сделала шаг к созданию временных квазикристаллов. Эти квазикристаллы обладают высокой организацией, но их атомы не следуют одинаковым закономерностям во всех измерениях, вибрируя с различной частотой.

Для создания квазикристаллов команда использовала небольшой кусок алмаза, который бомбардировали пучками азота, выбивая атомы углерода и создавая пустоты. Электроны взаимодействуют на квантовом уровне со своими соседями, что ведет к образованию уникальной структуры временного квазикристалла, пишет scitechdaily.

Уточнения

Квазикриста́лл (от лат. quasi «наподобие», «нечто вроде») — твёрдое тело, характеризующееся симметрией, запрещённой в классической кристаллографии, и наличием дальнего порядка. Обладает наряду с кристаллами дискретной картиной дифракции.