Новый прорыв может принести кристаллы времени из лаборатории в реальный мир

Мы только что сделали еще один шаг к кристаллам времени, которые могут иметь практическое применение.

Произвести новую экспериментальную работу при комнатной температуре кристалл времени В системе, которая не изолирована от своего окружения.

Исследователи говорят, что это прокладывает путь к кристаллам времени размером с чип, которые можно использовать в реальных условиях, вдали от дорогостоящего лабораторного оборудования, необходимого для их работы.

«Когда ваша экспериментальная система обменивается энергией с окружающей средой, диссипация и шум работают в тандеме, чтобы нарушить хронологический порядок». Инженер Хусейн Тахери говорит из Калифорнийского университета в Риверсайде.

«В нашей оптической платформе система обеспечивает баланс между усилением и потерями для создания и поддержания кристаллов времени».

Кристаллы времени, иногда называемые кристаллами пространства-времени, существование которых было подтверждено всего несколько лет назад, столь же увлекательны, как и следует из названия. Это фаза вещества, очень похожая на обычные кристаллы, и она обладает очень важным дополнительным свойством.

В обычных кристаллах составляющие атомы расположены в 3D фиксированная решетчатая структура Хорошим примером является атомная решетка алмаза или кристалла кварца. Эти повторяющиеся синапсы могут различаться по конфигурации, но в пределах определенного образования они мало двигаются; Они повторяются только пространственно.

В кристаллах времени атомы ведут себя несколько иначе. Он колеблется, вращаясь сначала в одну сторону, затем в другую. Эти колебания, называемые «тиками», привязаны к регулярной и заданной частоте. Там, где правильная кристаллическая структура повторяется в пространстве, она повторяется в кристаллах времени в пространстве и времени.

Для изучения кристаллов времени ученые часто используют конденсаты Бозе-Эйнштейна квазичастицы магнона. Они должны храниться при очень низких температурах, очень близких к абсолютному нулю. Для этого требуется высокоспециализированное и современное лабораторное оборудование.

В своем новом исследовании Тахери и его команда создали кристалл времени без переохлаждения. Их кристаллы времени представляли собой оптические квантовые системы, созданные при комнатной температуре. Сначала они взяли крошечный микросонор — диск из фтористого магниевого стекла диаметром всего один миллиметр. Затем они бомбардировали эту оптическую морфу лазерными лучами.

Самосохраняющиеся субгармонические выступы (солитоны), генерируемые частотами, генерируемыми двумя лазерными лучами, указывают на формирование временных кристаллов. Система создает вращающуюся решетчатую ловушку для оптических катушек, которые затем отображают вращение.

Используйте команду для поддержания целостности системы при комнатной температуре Замок самоинжекции, технология, которая гарантирует, что выходной сигнал лазера поддерживает определенную оптическую частоту. Это означает, что систему можно транспортировать из лаборатории и использовать в полевых условиях, говорят исследователи.

В дополнение к возможным будущим исследованиям свойств кристаллов времени, таких как фазовые переходы и взаимодействия кристаллов времени, систему можно использовать для новых измерений самого времени. Кристаллы времени могут однажды слиться в Квантовые компьютеры.

«Мы надеемся, что эту фотонную систему можно будет использовать в компактных и легких РЧ-источниках с превосходной стабильностью, а также для точного хронометража». Тахери говорит.

Исследование группы было опубликовано в Связь с природой.