В результате новаторского достижения физики из Вашингтонского университета в Сент-Луисе создали «временной квазикристалл», новую фазу материи, которая бросает вызов общепринятому пониманию времени и движения. В отличие от обычных кристаллов с повторяющимися пространственными узорами, временные кристаллы демонстрируют повторяющиеся узоры во времени, колеблясь с постоянной частотой.
Это исследование, опубликованное в Physical Review X, знаменует собой значительный прогресс после создания первого временного кристалла в 2016 году. Команда Вашингтонского университета построила свои квазикристаллы внутри алмаза размером в миллиметр, бомбардируя его пучками азота для создания вакансий размером с атом. Электроны, занимающие эти пространства, взаимодействуют квантово, образуя временной квазикристалл размером примерно в один микрометр. Микроволновые импульсы инициируют ритмы внутри этих квазикристаллов, устанавливая порядок во времени.
Временные кристаллы и квазикристаллы обладают потенциалом для различных применений. Их чувствительность к квантовым силам, таким как магнетизм, предполагает их использование в качестве долговечных квантовых датчиков, не требующих подзарядки. Они также предлагают новый подход к суперточному измерению времени, потенциально превосходя стабильность кварцевых кристаллических генераторов.
Кроме того, временные кристаллы могут революционизировать квантовые вычисления, обеспечивая долговременную квантовую память, подобную квантовой оперативной памяти. Хотя эта технология остается отдаленной, создание временного квазикристалла представляет собой важный шаг вперед.