Популярные Нано Технологии

Кадры

Фотогалерея

Новости

Физики впервые создали два взаимодействующих временных кристалла в сверхтекучем гелии / 20.08.2020

Источник: nature.com

 

Кристаллы системы, которые повторяют свою структуру при пространственных сдвигах, хорошо изучены учеными и активно применяются в технологиях. В 2012 г. Нобелевский лауреат Ф. Вильчек впервые предложил концепцию «кристалла времени», где состояние периодически воспроизводится с течением времени. Простейшим аналогом такого кристалла мог бы быть идеальный маятник, но в простых механических системах колебания быстро затухают и поэтому временными кристаллам они не являются. Свойство системы сохранять состояние называется когерентностью, то есть временные кристаллы теоретически могут возникать только в когерентных системах.

 

Ярким примером таких систем является сверхтекучий конденсат Бозе — Эйнштейна, состоящий из охлажденных бозонов в когерентном состоянии. Ранее физикам удавалось создать временной кристалл в сверхтекучих газах, но создание и взаимодействие нескольких кристаллов до сих пор оставалось открытой задачей.

 

Физики из Великобритании, России, США и Финляндии под руководством доктора В. Ельцова впервые экспериментально создали два временных кристалла в одной сверхтекучей системе. Более того, ученые заставили кристаллы взаимодействовать и обнаружили необычный для временных кристаллов эффект Джозефсона. Авторы исследовали магноны (квазичастицы спиновых возбуждений) в сверхтекучем гелии-3, охлажденном до 130 микрокельвин. Такая низкая температура, почти в 100 раз ниже температуры, при которой работает сверхпроводящих квантовый компьютер, была получена при помощи специально разработанного криостата растворения в университете Аалто.

 

 

Временные кристаллы создавались в ловушке в сверхтекучем гелии-3, которая содержала пространственно разделенные бозе-эйнштеновские конденсаты. Магноны в конденсатах и представляли собой временные кристаллы. Варьируя внешнее магнитное поле физикам, удалось переместить часть магнонов из одного конденсата в другой, заставляя, таким образом, временные кристаллы взаимодействовать.

 

В процессе взаимодействии двух систем физики измеряли кристаллы и обнаружили колебания заселенностей в кристаллах с противоположной фазой — эффект, известный как переменный эффект Джозефсона. При этом коденсаты сохраняли свои когерентные свойства и не переставали быть временными кристаллами. Кристаллы времени имеют большой потенциал для практического применения. Их можно использовать, например, для улучшения атомных часов и гироскопов. Также в своей работе физики предполагают, что временные кристаллы можно использовать для квантовой обработки информации, ведь они естественным образом обладают самым критичным для квантового компьютера ресурсом — когерентностью.


Другие новости по теме:
16.09.20 - Свет из симметричной сферы
08.09.20 - В коллайдере создали материю из света
03.09.20 - Суперкомпьютер Google смоделировал химическую реакцию
01.09.20 - Новый подход к созданию нейронных сетей на основе мемристоров, работающих практически без ошибок
01.09.20 - Ученые получили информацию из шума при помощи суперпозиции порядка
TOP100 самых популярных
новостей
за месяц
Место Наименование Показов
1

Нанотехнологи из США и Японии разделили премию Испании

2 японских и 3 американских ученых стали лауреатами престижной премии принца Астурийского за научные и технические разработки в области нанотехнологий. Испания присудила награды японским ученым Сум

1113
2

Над Европой обнаружен радиоактивный йод - 131

Следы радиоактивного йода были обнаружены в атмосфере многих европейских стран. Источник утечки пока не определен. Йод-131 в основном используется в фармацевтике. Он является побочным продуктом

135
3

Одноколесный велосипед с электромотором (видео)

Enicycle - это моторизованный одноколесный велосипед, сконструированный изобретателем из Словении Александером Полутником (Aleksander Polutnik). Научиться ездить на этом необычном средстве передвижени

135
4

Теоретический анализ космических аппаратов с аэрографитовым солнечным парусом

  Такие аппараты могут летать внутри Солнечной системы и совершать межзвездные путешествия без дополнительной тяги.   Солнечным парусом называют приспособление, которое приводит в движе

130
5

Ученые обнаружили неизвестный ранее вирус

Способ глубокого секвенирования помог международной команде исследователей открыть новую разновидность рабдовирусов, которые вызывают заболевание бешенством у животных и людей. При этом, обнаруженный

129

Анонсы событий