Vědci právě udělali další krok směrem k praktickým časovým krystalům. Nové experimentální práce umožnily získat časový krystal při pokojové teplotě v systému, který není izolován od okolí. To, říkají vědci, připravuje cestu pro vytváření časových krystalů v měřítku čipu, které lze použít v reálném světě, daleko od drahého laboratorního vybavení potřebného k podpoře jejich provozu.
Časové krystaly, někdy také nazývané časoprostorové krystaly, jejichž existence byla potvrzena teprve před pár lety, jsou stejně fascinující jako jejich název. Jsou fází hmoty, která je velmi podobná běžným krystalům, s jednou velmi důležitou další vlastností. V běžných krystalech jsou atomy uspořádány do pevné trojrozměrné mřížkové struktury – dobrým příkladem je atomová mřížka diamantu nebo křemene. Tyto opakující se mřížky se mohou lišit v konfiguraci, ale v rámci dané formace se příliš nepohybují, pouze se prostorově opakují.
V dočasných krystalech se atomy chovají trochu jinak. Kmitají, rotují nejprve jedním směrem a pak druhým. Tyto oscilace jsou fixovány na pravidelné a specifické frekvenci. Jestliže se struktura obyčejných krystalů opakuje v prostoru, pak v časových krystalech se opakuje v prostoru a čase. Vědci často používají Bose-Einsteinovy kondenzáty kvazičástic magnonů ke studiu časových krystalů. Musí být skladovány při extrémně nízkých teplotách, velmi blízkých absolutní nule. To vyžaduje velmi specializované, sofistikované laboratorní vybavení.
Ve svém novém výzkum vědci vytvořili dočasný krystal bez podchlazení. Jejich časové krystaly byly plně optické kvantové systémy vytvořené při pokojové teplotě. Aby byla zachována integrita systému při pokojové teplotě, tým použil samoinjekční uzamčení, techniku, která zajišťuje udržení specifické optické frekvence na výstupu laseru. To znamená, že systém lze přesunout z laboratoře a použít pro terénní aplikace, říkají vědci.
Kromě potenciálních budoucích studií vlastností časových krystalů, jako jsou fázové přechody a interakce časových krystalů, může být systém použit pro nová měření samotného času. Časové krystaly lze integrovat do kvantových počítačů.
Přečtěte si také: