Una nuova svolta potrebbe portare i cristalli del tempo dal laboratorio al mondo reale

Abbiamo appena fatto un altro passo avanti verso i cristalli del tempo che possono avere applicazioni pratiche.

Produrre un nuovo lavoro sperimentale a temperatura ambiente cristallo del tempo In un sistema che non è isolato dall’ambiente circostante.

I ricercatori affermano che questo apre la strada a cristalli temporali su scala di chip che possono essere utilizzati in condizioni del mondo reale, lontano dalle costose apparecchiature di laboratorio necessarie per mantenerli in funzione.

“Quando l’energia nel tuo sistema sperimentale viene scambiata con l’ambiente circostante, la dissipazione e il rumore lavorano in tandem per distruggere l’ordine cronologico”, Dice l’ingegnere Hussein Taheri dell’Università della California, Riverside.

“Nella nostra piattaforma ottica, il sistema trova un equilibrio tra guadagno e perdita per la creazione e il mantenimento di cristalli temporali”.

I cristalli del tempo, a volte indicati come cristalli spazio-temporali, la cui esistenza è già stata confermata solo pochi anni fa, sono affascinanti come suggerisce il nome. È una fase della materia molto simile ai normali cristalli, con una proprietà aggiuntiva molto importante.

Nei cristalli ordinari, gli atomi costituenti sono disposti in a Struttura reticolare fissa 3D Un buon esempio è il reticolo atomico del diamante o un cristallo di quarzo. Queste sinapsi ripetute possono variare nella configurazione, ma all’interno di una particolare formazione non si muovono molto; Si ripetono solo spazialmente.

Nei cristalli temporali, gli atomi si comportano in modo leggermente diverso. Oscilla, ruotando prima in una direzione, poi nell’altra. Queste oscillazioni – denominate “tick” – sono bloccate su una frequenza regolare e specificata. Laddove la struttura cristallina regolare si ripete nello spazio, si ripete in cristalli di tempo nello spazio e nel tempo.

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Per studiare i cristalli temporali, gli scienziati usano spesso i condensati di Bose-Einstein della quasiparticella di Magnon. Devono essere mantenuti a temperature molto basse, molto vicine allo zero assoluto. Ciò richiede attrezzature di laboratorio altamente specializzate e avanzate.

Nella loro nuova ricerca, Taheri e il suo team hanno creato un cristallo temporale senza supercooling. I loro cristalli temporali erano sistemi quantistici ottici creati a temperatura ambiente. Per prima cosa hanno preso un piccolo microsonor, un disco di vetro al fluoruro di magnesio di appena un millimetro di diametro. Quindi hanno bombardato questo morph ottico con raggi laser.

Le sporgenze subarmoniche autoconservanti (solitoni) generate dalle frequenze generate dai due raggi laser indicavano la formazione di cristalli temporali. Il sistema crea una trappola a reticolo rotante per le bobine ottiche che quindi visualizzano la rotazione.

Utilizzare il team per mantenere l’integrità del sistema a temperatura ambiente blocco autoiniezione, una tecnologia che assicura che l’uscita laser mantenga una frequenza ottica specifica. Ciò significa che il sistema può essere trasportato dal laboratorio e utilizzato in applicazioni sul campo, affermano i ricercatori.

Oltre a possibili future esplorazioni delle proprietà dei cristalli temporali, come le transizioni di fase e le interazioni dei cristalli temporali, il sistema può essere utilizzato per effettuare nuove misurazioni del tempo stesso. I cristalli di tempo possono, un giorno, fondersi Computer quantistici.

“Ci auguriamo che questo sistema fotonico possa essere utilizzato in sorgenti RF compatte e leggere con una stabilità superiore e in un cronometraggio preciso”. dice Taher.

La ricerca del team è stata pubblicata in Comunicazioni sulla natura.

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