Mokslininkai pirmą kartą užfiksavo laiko kristalų sąveiką - gluminanti ir su laiku susijusi materija atvertų visiškai naujas galimybes
|
Kambarys, kur tai nutiko.
©Aalto University/Mikko Raskinen Tai svarbi paslaptingiausios materijos fazės žinia – ir gal netgi visai fizikai.
Mokslininkai pirmą kartą stebėjo retos ir gluminančios materijos formos, vadinamos laiko kristalais, sąveiką. Šie kristalai iš pirmo žvilgsnio atrodo kaip „įprasti“ kristalai, tačiau yra susiję su laiku, kas mokslininkus intriguoja ir glumina savo nenuspėjamumu. Dabar ekspertai teigia, kad juos būtų galima panaudoti kvantiniams skaičiavimams. Mokslininkai laiko kristalų egzistavimą numatė tik šio amžiaus antrojo dešimtmečio pradžioje, padarydami šią materiją vadinamojo rožinio šokolado ekvivalentu – ar tai naujas dalykas ar tiesiog ypatingas kažko kito atvejis? (Rožinis šokolade, atleisk, bet mūsų neįtikini.) Iki 2015 tyrėjai galvojo, kaip laiko kristalai, – apibendrinant, „nepusiausvyra materijos forma“ – galėtų egzistuoti: „Komanda tyrinėjo, kas nutinka, kai tam tikros izoliuotos kvantinės sistemos, sukurtos iš sąveikaujančių dalelių popuri, dažnai veikiamos lazeriu. Klasikinės fizikos požiūriu, intuityvu būtų manyti, kad tokiai sistemai įkaitus, joje įsivyrautų betvarkė, tačiau Princetono komandos skaičiavimai parodė, kad tam tikromis sąlygomis, dalelės suliptų į anksčiau nematytų savybių materijos fazę.“ Siekdami geriau išsiaiškinti savybes, jie sutrenkė du laiko kristalus. „Gauti rezultatai rodo, kad laiko kristalai paklūsta bendrai kvantinės mechanikos dinamikai ir yra bazė tolesniam fundamentalių šios fazės savybių tyrimui, atveriančiam kelius galima pritaikymui tokiose besivystančiose srityse, kaip kvantinis informacijos apdorojimas“, dėsto jie naujame straipsnyje. Eksperimente jie du laiko kristalus sudėjo į superskystį ir tarp jų įmaišė magnonų. Magnonai yra magnetinės kvazidalelės, šiuo atveju sukėlusios „priešingų fazių osciliacijas“, kai tuo tarpu pačių kristalų fazė išliko stabili. Šaunu tai, kaip ši materija elgiasi pagal kvantinės mechanikos dėsnius, nepaisant smarkios osciliacijos. „Lig šiol niekas nėra stebėjęs dviejų laiko kristalų toje pačioje sistemoje, nekalbant jau apie jų sąveiką,“ pranešime sakė vyr. autorius Samuli Autti iš Lancasterio universiteto. „Kontroliuojamos sąveikos yra visų, norinčių laiko kristalus panaudoti praktiškai, tarkime, kvantiškai apdorojant informaciją, norų sąrašo pirmoje vietoje.“ Be šio atradimo, žmonės tikriausiai nė nenutuoktų, kad laiko kristalas iš viso galėtų būti sukurtos sistemos dalimi. Kas yra toji keista kristalus išskirianti osciliacija? Tai vidinis judesys, kuris atrodo pažeidžiantis vieną iš fundamentaliausių fizikos dėsnių, kai judančios dalelės tebejuda ir atrodo niekados neprarandančios energijos. Iš kur randasi pradinė energija, ir kodėl ji neišsisklaido? Toks kristalų tarpusavio sąveikos tyrimas klausimą dar pagilina, nes taip apribojami kai kurie parametrai. Šie kristalai tam tikrais kitais atvejais elgiasi normaliai, taigi, kad ir koks tai būtų energijos šaltinis ar reiškinys, tebelieka iš esmės paslaptinga.
▲
| ||||||
| ||||||