Откриха радикално нов времеви кристал, който трае милиони пъти по-дълго
Полупроводник, направен от индиево-галиев арсенид, сложи връх по дълготрайност за видимо неосъществим материал, който се повтаря във времето.
Продължителността на осцилациите от най-малко 40 минути, реализирана при опит, управителен от откриватели от университета в Дортмунд, Германия, изпреварва всички останали в този клас, като слага нов връх в област, в която откривателите се борят да преодолеят феномена с няколко милисекунди.
„ Тиктакането “ на този мъничък часовник е под формата на взаимоотношения сред орбитиращи електрони с избран спин и положението на техните атомни ядра. В игра на " предай нататък поляризиращия пакет " съмненията в положенията се повтарят по метод, който дава отговор на критериите за по този начин наречения кристал с непрестанно време.
Хипотетизиран преди повече от десетилетие от известния физик Франк Вилчек като теоретично допустима чудноватост на природата, времевият кристал е за времето това, което са диамантите, сапфирите и кварцовете за пространството - повтарящи се единици материя.
Докато диамантът е модел от въглеродни атоми в три пространствени измерения, времевият кристал е някаква смяна в структурата, която се повтаря във времето.
На пръв взор осцилациите на материята, попаднала в клопката на повтаряемостта, звучат леко съмнително. Всеки може да накара детето да се върти напред-назад на люлка с непрекъснати серии от тласъци, само че най-после и най-отчаяният родител ще се спре.
Въпреки това физиците непрекъснато търсят признаци на вибрации и съмнения в материалите, които не могат да бъдат обяснени с стандартната физика, и с течение на времето се натъкнали на голям брой образци за времева кристална интензивност в разнообразни контексти. Обикновено те са под формата на някакъв външен темп в другояче линейния темп, който се обезпечава от системата, а не е ориентиран извън.
И въпреки всичко тези така наречен дискретни времеви кристали към момента се нуждаят от някакъв външен ритъм, който да задава фонов темп. Спрете ли музиката, стопират и трептенията на кристала.
Непрекъснатият времеви кристал прилича повече на визията на Вилчек. Макар че към момента е нужна сила, с цел да се добави изгубената от системата, нейният източник не е привързан с никакви правила на самото време – той по-скоро работи като вятър, който кара звънтящите висулки да създават непредвидени тонове.
В подтекста на опита молекулярните звънтящи висулки са особено основан материал, който надали може да организира ток. Връзката сред свободно арестуваните електрони и спиновете на ядрата в решетката от атоми разрешава появяването на муден, поклащащ се напред-назад модел, който се случва по метод, който може да бъде разказан единствено като нелинеен.
За да се върне нуклеарният спин в нужното положение на поляризация, се употребява източник на светлина, който дейно поддържа времевия кристал навит. Чрез дребни промени в изискванията, да вземем за пример посредством смяна на околното магнитно поле или на температурата, съмненията сред електрона и ядрото могат да се трансформират фрапантно от няколко секунди до съвсем минута.
Без признаци за понижаване на осцилациите, които се следят през 40-минутни интервали на премерване, откривателите стигат до заключението, че е допустимо явлението да се е запазило в продължение на часове, в случай че не и по-дълго.
Преди това е следено непрестанно времево кристално държание с дълготрайност няколко милисекунди в квантовата мъгла на свръхстудени газове, известни като Бозе-Айнщайнови кондензати.
Новото изобретение отваря пътя към нови типове хардуер, които обезпечават прецизни измервания на честотата.
Изследването е оповестено в Nature Physics.
Източник: Science Alert
