Учёные разработали квазикристалл времени, меняющий понимание науки

Специалисты из Вашингтонского университета создали необычный квазикристалл времени – новое состояние материи, которое бросает вызов традиционным представлениям о взаимосвязи движения и времени. Традиционные кристаллы, будь то алмазы или кварц, характеризуются упорядоченным повторением атомов в пространстве. Временные кристаллы отличаются способностью воспроизводить определенные схемы не только пространственно, но и во временном измерении, образуя четырехмерную структуру.

Если обычные временные кристаллы, впервые созданные в 2016 году в Мэрилендском университете, демонстрируют колебания с одинаковой частотой, то в квазикристаллах времени наблюдаются колебания с разными, но строго организованными частотами. Это напоминает музыкальный аккорд в противовес одиночному звуку. Руководитель исследования Гуанхуэй Хэ подтвердил, что их команда первой смогла создать настоящий квазикристалл времени.

Для формирования квазикристалла ученые использовали небольшой алмаз размером несколько миллиметров. Его подвергли бомбардировке азотом, что привело к образованию микроскопических пустот на месте выбитых атомов углерода. Эти пустоты заполнились электронами, вступившими в квантовое взаимодействие. В полученном квазикристалле содержится более миллиона подобных микропустот диаметром около одной тысячной миллиметра каждая.

Для запуска колебаний в кристаллической структуре применялись микроволновые импульсы, создающие упорядоченный временной ритм. Временные кристаллы обладают чувствительностью к магнитным полям и другим квантовым воздействиям, что делает их перспективными для разработки высокоточных квантовых датчиков. По мнению Чонга Зу, создание квазикристалла времени открывает важные возможности для развития квантовых технологий, передает PRX.