Физики впервые создали временные кристаллы

Две группы физиков, работая независимо друг от друга, создали первые в мире кристаллы времени — удивительные структуры, предсказанные нобелевским лауреатом Франком Вилцеком в 2012 году.

В обычном кристалле атомы, ионы или молекулы выстроены в повторяющуюся трехмерную структуру, которая сообщает кристаллу особые физические свойства. Вилцек предположил, что кристаллу можно задать периодическую структуру во времени, и тогда вмето упорядоченных рядов атомов или ионов можно будет наблюдать упорядоченное и повторяющееся движение.

На этой неделе физик Норман Яо из Калифорнийского университета в Беркли и его коллеги опубликовали «рецепт» изготовления временных кристаллов. Методикой уже воспользовались две независимые группы учёных.

По методике Яо временной кристалл возникает тогда, когда на первый ион в цепочке воздействуют внешней силой — например, лазером. Пульс лазера меняет спин иона, что, в свою очередь, меняет спин следующего за ним иона, и так далее. Если цепочка замкнута в кольцо, такой метод может задать системе свой собственный ритм переходов и образовать временной кристалл.

В сентябре рецептом воспользовалась группа физиков под руководством Криса Монро из университета штата Мэрилэнд, а через месяц группа учёных с гарвардским физиком Михаилом Лукиным повторила эксперимент, используя дефекты в кристаллической решетке алмаза.

Читайте также: В научном мире создали кристалл, который превращает тьму в свет (ВИДЕО)

Временные кристаллы могут пригодиться в строительстве квантовых компьютеров для изоляции кубитов от внешних воздействий.