Международная команда ученых впервые создала систему из двух временных кристаллов, в которой даже в состоянии с наименьшей энергией существует постоянное движение. Казалось, что с точки зрения классической физики это невозможно, однако авторы не только создали систему, но и показали, что ее можно использовать для создания вычислительных устройств. Статья опубликована в журнале Nature Communications.
Темпоральный (временной) кристалл — это физическая система с нарушенной симметрией относительно сдвига во времени, приводящей к наличию периодического движения даже в состоянии с наименьшей энергией. Атомы временных кристаллов постоянно колеблются, вращаются или движутся то в одну, то в другую сторону. Идея их существования была предложена в 2012 году лауреатом Нобелевской премии Фрэнком Вильчеком.
Считалось, что временные кристаллы нельзя получить, так как они состоят из атомов, которые постоянно движутся. Однако ученые из Ланкастерского университета показали, что их можно не только создать, но и использовать в полезных устройствах.
«Все знают, что вечные двигатели невозможны. Однако в квантовой физике вечное движение допустимо, пока мы держим глаза закрытыми, — говорит ведущий автор исследования Самули Аутти. — Оказывается, система из двух временных кристаллов прекрасно работает, даже если временных кристаллов вообще не должно существовать. И мы уже знаем, что они существуют и при комнатной температуре».
В экспериментах ученые охладили сверхтекучий гелий-3 примерно до одной десятитысячной градуса от абсолютного нуля. Они создали внутри сверхтекучей жидкости два временных кристалла и привели их в соприкосновение. Затем ученые наблюдали, как два кристалла взаимодействуют согласно законам квантовой физики. В будущем временные кристаллы можно будет использовать для создания квантовых устройств, работающих при комнатной температуре.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
