Kwazikryształy czasowe: Nowa faza materii dla zastosowań kwantowych

W przełomowym osiągnięciu fizycy z Washington University w St. Louis stworzyli "kwazikryształ czasowy", nową fazę materii, która podważa konwencjonalne rozumienie czasu i ruchu. W przeciwieństwie do zwykłych kryształów z powtarzającymi się wzorami przestrzennymi, kryształy czasowe wykazują powtarzające się wzory w czasie, oscylując ze stałymi częstotliwościami. Te badania, opublikowane w Physical Review X, stanowią znaczący postęp od czasu stworzenia pierwszego kryształu czasowego w 2016 roku. Zespół WashU zbudował swoje kwazikryształy wewnątrz diamentu o rozmiarze milimetra, bombardując go wiązkami azotu, aby stworzyć wakaty o rozmiarach atomowych. Elektrony zajmujące te przestrzenie oddziałują kwantowo, tworząc kwazikryształ czasowy o wielkości około jednego mikrometra. Impulsy mikrofalowe inicjują rytmy wewnątrz tych kwazikryształów, ustanawiając porządek w czasie. Kryształy czasowe i kwazikryształy mają potencjał do różnorodnych zastosowań. Ich wrażliwość na siły kwantowe, takie jak magnetyzm, sugeruje ich wykorzystanie jako długotrwałych czujników kwantowych, które nie wymagają ładowania. Oferują również nowe podejście do precyzyjnego pomiaru czasu, potencjalnie przewyższające stabilność oscylatorów kwarcowych. Ponadto kryształy czasowe mogą zrewolucjonizować obliczenia kwantowe, zapewniając długoterminową pamięć kwantową, podobną do pamięci RAM kwantowej. Chociaż ta technologia jest jeszcze odległa, stworzenie kwazikryształu czasowego stanowi kluczowy krok naprzód.