Учени от Vienna University of Technology съобщиха за откриването на нов тип т.нар. „кристали на времето“ – екзотични квантови структури, които могат да създават собствен ритъм без външен източник или периодичен сигнал. Откритието може да промени разбирането ни за квантовите системи и да отвори път към ново поколение квантови технологии.
В класическата физика ритмите в природата винаги са свързани с външни фактори – движението на Земята около Слънцето определя сезоните, а махалото задава ритъма на часовника. Според новото изследване обаче определени квантови системи могат сами да преминават в устойчиво периодично състояние, без да бъдат „подтиквани“ отвън.
Този феномен е известен като „кристал на времето“. Подобно на обикновените кристали, при които атомите се подреждат в пространството по строго определен модел, тук се наблюдава подреждане във времето – системата започва да „тупти“ в ритъм, който възниква спонтанно.
Досега учените смятаха, че подобни структури могат да съществуват само в силно контролирани среди, където влиянието на квантовите флуктуации е минимално. Новото изследване обаче показва точно обратното – именно квантовите взаимодействия и корелации между частиците могат да стабилизират тези времеви кристали.
„Дълго време се приемаше, че квантовите флуктуации разрушават подобен ред. Нашите резултати показват, че те всъщност могат да го създават“, обяснява физикът Феликс Русо Russo, част от екипа на проф. Томас Пол.
За експеримента учените използвали двумерна решетка от частици, задържани с лазерни лъчи. При определени условия системата започнала да осцилира сама, без външен периодичен импулс. Според изследователите това е пример как хаотичните квантови взаимодействия могат спонтанно да създадат стабилен ред.
Откритието може да има сериозни приложения в бъдещите квантови технологии – от ултрапрецизни измервателни системи до по-стабилни квантови компютри. Освен това резултатите дават нова перспектива към един от най-сложните проблеми във физиката – как колективното поведение възниква в квантовите системи с много частици.
Изследването е публикувано в научното списание Physical Review Letters.
Източници: Vienna University of Technology; Physical Review Letters
📩 Абонирай се за бюлетина на Успелите
Получавай най-вдъхновяващите истории от България директно на имейла си.
