В первый раз ученые стали очевидцами взаимодействия новейшей фазы материи, известной как «кристаллы времени». Открытие, опубликованное в Nature Materials, может оказаться применимым в квантовой обработке инфы, так как кристаллы времени автоматом остаются неповрежденными – когерентными – в разных критериях, а защита когерентности – основная трудность, мешающая развитию массивных квантовых компов.
«Управление взаимодействием 2-ух кристаллов времени – огромное достижение. Ранее никто не следил два таковых кристалла в одной системе, не говоря уже о их содействии. Управляемые взаимодействия – это элемент номер один в перечне желаний всякого, кто желает использовать кристалл времени на практике, а именно, для квантовой обработки инфы», – докладывает доктор Самули Аутти, ведущий создатель из Ланкастерского института (Англия).
Кристаллы времени различаются от обычных кристаллов, таковых как сплавы либо горные породы, которые состоят из атомов, расположенных в часто циклическом узоре в пространстве.
В первый раз теоретизированные в 2012 году лауреатом Нобелевской премии Франком Вильчеком и обнаруженные в 2016 году темпоральные кристаллы показывают странноватое свойство неизменного, циклического движения во времени, невзирая на отсутствие наружного действия. Их атомы повсевременно колеблются, вращаются либо движутся поначалу в одном направлении, а потом в другом.
Крутящийся криостат сверхнизких температур в Институте Аалто. Credit: Aalto University/ Mikko Raskinen
Интернациональная группа исследователей из Англии, США (Соединённые Штаты Америки — государство в Северной Америке) и Финляндии следила кристаллы времени при помощи гелия-3, который является редчайшим изотопом гелия с одним недостающим нейтроном. Опыт проводился в Институте Аалто (Финляндия).
Они охлаждали сверхтекучий гелий-3 с точностью до одной десятитысячной градуса от абсолютного нуля (0,0001 градуса Кельвина либо -273,15 градуса Цельсия). Потом исследователи сделали два временных кристалла снутри сверхтекучей воды и дозволили им соприкоснуться.
Ученые следили, как два кристалла времени ведут взаимодействие и обмениваются составными частичками, перетекающими из 1-го кристалла в иной и назад, показывая явление, известное как эффект Джозефсона.
«Кристаллы времени имеют большенный потенциал для практического внедрения. Их можно употреблять для усовершенствования современной технологии атомных часов – сложных часов, которые демонстрируют самое четкое время, которого мы лишь можем достигнуть. Они также могут сделать лучше такие технологии, как гироскопы и системы, основанные на атомных часах, такие как GPS», – заключили создатели исследования.
Источник: