Ученые впервые зафиксировали взаимодействие квантовых «кристаллов времени»
Уникальный эксперимент по созданию двух темпоральных кристаллов («кристаллов времени») и их управляемому взаимодействию провели физики под руководством Владимира Ельцова из финского Университета Аалто. Информация об исследовании опубликована 17 августа в журнале Nature Materials.
Темпоральными кристаллами учеными были названы квантовые структуры из атомов или квазичастиц, внутри которых происходят необычные периодические процессы во времени из-за их экзотического строения, исключающего достижения ими состояния термодинамического равновесия. Существование «кристаллов времени» предсказал в 2012 году нобелевский лауреат Фрэнк Вильчек, а в 2017 году они были получены американскими учеными в ходе эксперимента с ионами иттербия при температуре, близкой к абсолютному нулю.
В новых исследованиях учеными под руководством Владимира Ельцова были получили сразу два «кристалла времени» из скоплений магнонов — квазичастиц, переносящих магнитные взаимодействия. Это стало возможным в среде гелия-3, охлажденного почти до температуры абсолютного нуля, переведенного в сверхжидкое состояние и помещенного между двумя мощными магнитами специальной конфигурации.
Физики фиксировали в скоплениях магнонов спонтанные магнитные колебания длительностью в несколько секунд, не зависящие от внешних процессов. Исследователи при экспериментах изучили характер и направления движения волн внутри «темпоральных кристаллов», свидетельствующих о происходящем взаимодействии их друг с другом. «Кристаллы» обмениваясь магнонами, порождая новые ответные колебания в противоположную сторону.
Дальнейшее продолжение изучения взаимодействий «кристаллов времени», по мнению авторов исследования, может привести к созданию ячеек памяти и блоков квантовых компьютеров, способных работать при комнатных температурах.
