Пространственно-временные кристаллы абсолютно новая форма материи

Вoзмoжнoсть сущeствoвaния этиx кристaллoв являeтся прeдмeтoм спoрoв сo стoрoны учeныx, нo Нoрмaн ЯO (Норман ЯО), физики университета Калифорнии в Беркли, в свое время удалось создать точное описание принципов «работы» пространственно-временных кристаллов, чтобы найти способы создания и измерения основных параметров. | | 1 февраля 2017 года | Новости науки и техники
Пространственно-временные кристаллы абсолютно новая форма материи
Большинство людей понятие «хрусталь» ассоциируется с бриллиантами, полудрагоценными камнями или крупинок поваренной соли. «Структура пространственно-временных кристаллов, повторяется во времени за то, что всегда «пинают», заставляя колебаться», — говорит ЯО, Является «важным шагом в данном случае является само создание временных кристаллов, и тот факт, что первые модели материи, сама по себе, не в состоянии достичь стационарного состояния равновесия».»Все это новое состояние материи, и это состояние отличается от всех, что мы знаем из других государств тем, что она не может пойти на баланс», — говорит ЯО, — «До теперь, исследователя рассмотрели в основном только баланс состояния вещества, например, металлы и изоляторы. Его кристалл был из азотных вакансий в кристаллической решетке алмаза, места, возникают тогда, когда атом углерода заменен на атом азота. Это нарушение симметрии материала приводит к появлению в нем ряда уникальных и стабильных свойств. Это взаимодействие похоже на взаимодействие квантовых битов (кубитами), которые являются структурными элементами обработки информации в квантовых компьютеров. Но в мире могут существовать более экзотических кристаллов, например, структура, которая повторяется не только в пространстве и во времени. «Практически идентичных результатов, полученных с помощью принципиально различных систем, показывают, что пространство-временных кристаллов, — это новая форма материи», — говорит Фил Рихэрм (Фил Richerme), физик из университета Индианы, — «Наши совместные эксперименты являются доказательством того, что «отход» симметрии, может временно произойти в любом городе мира, что нас окружает. Для предотвращения перехода системы в равновесное состояние, ионы подвергаются воздействию лазерного луча, который организует спин электронов из этих ионов. И работы Нормана ЯО, группы из университета штата Мэриленд и университета Гарварда, стала первой, «мост», связавшим воедино теория и практика. Но интересным является тот факт, что в разработке и создании обеих установок непосредственно участвовал и Норман ЯО. Сейчас мы входим в другую область, которая может дать много нового, неожиданного и полезного, например, для области квантовых вычислений».Пространственно-временной кристалл, созданный группой Крис Монро (Chris Monroe) из университета Мэриленда, состоит из 10 ионов иттербия, которые взаимодействуют друг с другом посредством вращения (спины) электроны. В прошлом году ученые из Принстонского университета и университета Калифорнии в Санта-Барбаре, теоретически доказали возможность существования таких кристаллов. Кроме того, на основе рабочей ЯО, две независимые группы ученых добились успеха в создании этих кристаллов, которые, без сомнения, можно назвать другой формой материи.Установка, созданная учеными из университета штата Мэриленд и университета Гарварда, для создания пространственно-временных кристаллов используют различные принципы. Поскольку все ионы связаны друг с другом, под влиянием факторов, перечисленных выше, система начинает вращаться, возвращаясь к ситуации через строго определенные промежутки времени.С точки зрения квантовой механики, электроны, которые являются частью системы, они могут образовывать временные стекол, что не соответствует традиционной концепции симметрии пространственной традиционных кристаллов, состоящих из наборов атомов одного или различных типов. Все названные выше вещи имеют одно общее свойство — их элементов упорядоченной структуры, которые повторяются в пространстве бесчисленное количество раз. Вариантов, и многие уникальные свойства, созданные для кристаллов обоих типов в точности повторили остальные. Например, колебательно-вращательное движение цепочки ионов иттербия, осуществляется под воздействием лазерного света и магнитного поля, что вызывает временное кристалл возвращается в исходное положение, два раза за раунд, что не может произойти, с точки зрения системы, подчиняющейся только законам нормальной физики.»Нарушение временной симметрии этих кристаллов является одним из самых удивительных его свойств», — сказал ЯО, — «Несмотря на наличие осциллятора имеет период колебаний, света, лазера, в этом случае, система синхронизируется таким образом, что частота колебаний системы становится выше частоты колебаний осциллятора».Группа из Гарвардского университета, использовали несколько иной подход к созданию пространственно-временных кристаллов. Свет второй лазер используется для создания в системе магнитного поля определенной конфигурации. И это открывает нам новые пути для исследований».И в заключение, следует отметить, что понятие пространственно-временных кристаллов, предложил в 2012 году Фрэнком Вильчеком (Frank Wilczek), физик из Массачусетского технологического института и лауреат Нобелевской премии в области физики.