Για πρώτη φορά, οι επιστήμονες έχουν παρακολουθήσει την αλληλεπίδραση μιας νέας φάσης της ύλης που είναι γνωστή ως "χρονικοί κρύσταλλοι". Η ανακάλυψη, που δημοσιεύτηκε στο Nature Materials , μπορεί να οδηγήσει σε εφαρμογές στην κβαντική επεξεργασία πληροφοριών επειδή οι κρύσταλλοι χρόνου παραμένουν αυτόματα ανέπαφοι - συνεκτικοί - σε διαφορετικές συνθήκες. Η προστασία της συνοχής είναι η κύρια δυσκολία που εμποδίζει την ανάπτυξη ισχυρών κβαντικών υπολογιστών.
Ο Δρ Samuli Autti, επικεφαλής της έρευνας από το Πανεπιστήμιο του Λάνκαστερ, δήλωσε: «Ο έλεγχος της αλληλεπίδρασης δύο κρυστάλλων χρόνου είναι ένα σημαντικό επίτευγμα. Πριν από αυτό, κανείς δεν είχε παρατηρήσει δύο κρυστάλλους χρόνου στο ίδιο σύστημα, πόσο μάλλον να τους είδε να αλληλεπιδρούν. Οι ελεγχόμενες αλληλεπιδράσεις είναι το νούμερο ένα στοιχείο στη λίστα επιθυμιών όσων θέλουν να εκμεταλλευτούν ένα χρονικό κρύσταλλο για πρακτικές εφαρμογές , όπως η κβαντική επεξεργασία πληροφοριών ."
Οι κρύσταλλοι του χρόνου διαφέρουν από έναν τυπικό κρύσταλλο - όπως μέταλλα ή βράχους - που αποτελείται από άτομα διατεταγμένα σε ένα επαναλαμβανόμενο μοτίβο στο διάστημαΘεωρήθηκε για πρώτη φορά το 2012 από τον βραβευμένο με Νόμπελ Frank Wilczek και προσδιορίστηκε το 2016, ότι οι κρύσταλλοι του χρόνου δείχνουν την περίεργη ιδιότητα να είναι σε σταθερή, με επαναλαμβανόμενη κίνηση στο χρόνο, παρά την εξωτερική εισροή. Τα άτομα τους ταλαντεύονται συνεχώς, περιστρέφονται ή κινούνται πρώτα στη μία κατεύθυνση και μετά στην άλλη.
Μια διεθνής ομάδα ερευνητών από το Λάνκαστερ, το Γέιλ, το Royal Holloway London και το Πανεπιστήμιο Aalto στο Ελσίνκι παρατήρησαν κρυστάλλους χρόνου χρησιμοποιώντας το Helium-3, το οποίο είναι ένα σπάνιο ισότοπο ηλίου με ένα νετρόνιο που λείπει. Το πείραμα πραγματοποιήθηκε στο Πανεπιστήμιο Aalto.
Ψύχθηκαν το υπερρευστό ήλιο-3 σε ένα δέκατο χιλιοστό του βαθμού από το απόλυτο μηδέν (0,0001K ή -273,15 ° C). Στη συνέχεια, οι ερευνητές δημιούργησαν δύο κρυστάλλους μέσα στο υπερρευστό και τους επέτρεψαν να αγγίξουν.
Οι επιστήμονες παρατήρησαν ότι οι δύο κρύσταλλοι χρόνου αλληλεπιδρούν και ανταλλάσσουν συστατικά σωματίδια που ρέουν από τον ένα χρόνο κρύσταλλο στον άλλο, και πίσω - ένα φαινόμενο γνωστό ως φαινόμενο Josephson.
Οι κρύσταλλοι χρόνου έχουν μεγάλες δυνατότητες για πρακτικές εφαρμογές. Θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για τη βελτίωση της τρέχουσας τεχνολογίας ατομικού ρολογιού - περίπλοκα ρολόγια που διατηρούν τον ακριβέστερο χρόνο που πιθανώς μπορούμε να επιτύχουμε. Θα μπορούσαν επίσης να βελτιώσουν την τεχνολογία όπως τα γυροσκόπια και τα συστήματα που βασίζονται σε ατομικά ρολόγια, όπως το GPS.
| Lancaster University Phys.org |