Tohle přepíše učebnice fyziky. Vědci propojili dva časové krystaly
Sledovat v Google Zprávách
Časové krystaly, známé také jako časoprostorové krystaly, lze popsat jako kvantové systémy částic. Jsou opakovatelné v čase a prostoru a fyzikům se podařilo spojit dvě takové struktury.
Časové krystaly, kterými se zabývali autoři článku, který zveřejnil server Nature Communications, se skládají z kvazičástic zvaných magnony. Poté, co vědci před dvěma lety poprvé pozorovali interakci mezi těmito dvěma časovými krystaly, učinili další krok k možnému využití těchto struktur pro praktické účely.
Jaké účely mají na mysli? Především kvantové zpracování informací. V současné době je samozřejmě obtížné si představit, že by časové krystaly mohly v takovém kontextu již sloužit, protože je třeba nejprve vyřešit řadu problémů. Na konci tunelu je však světlo. Zvláště když se nejedná o první úspěch v poslední době. Před několika měsíci jiný výzkumný tým oznámil vytvoření časových krystalů při pokojové teplotě. Navíc nemuseli být izolováni od svého okolí.
Významné rozdíly oproti „běžným“ krystalům
Vraťme se k podstatě problému. Zatímco v „obyčejných“ krystalech jsou atomy uspořádány do pevné trojrozměrné mřížkové struktury, v časových krystalech se chovají jinak. V prvním případě se mohou zmíněné mřížky lišit konfigurací, ale jejich případné pohyby pocházejí výhradně z vnějších vlivů. V druhém případě mají naopak vzorce pohybu v podobě „tikání“ pravidelnou a určitou frekvenci, ale nelze je vysvětlit stejným způsobem, tj. přítomností vnějších vlivů.
Jakmile se krystaly dostanou do nejnižšího možného energetického stavu, získají dlouhodobou stabilitu. V praxi to vede k situaci, kdy se struktura běžných krystalů opakuje v prostoru, zatímco u časových krystalů se to týká jak prostoru, tak času.
Časové krystaly a kvantové technologie
Samuli Autti z Lancasterské univerzity vedl tým, který prováděl výzkum magnonů. Ty vznikají při ochlazení izotopu známého jako helium-3 na teplotu 1/10 000 stupně Celsia nad absolutní nulou. Vznikne tak supratekutá kapalina s nulovou viskozitou a nízkým tlakem. Vznikají v něm Boseho-Einsteinovy kondenzáty, z nichž každý se skládá z bilionu kvazičástic. Magnony tak začnou přecházet do svého nejnižšího energetického stavu, pohybují se extrémně pomalu a přibližují se natolik, že se překrývají a vytvářejí oblak atomů s vysokou hustotou.
Když se oba časové krystaly dostaly do kontaktu, vyměnily si magnony, které následně ovlivnily oscilace každého krystalu. Nakonec vznikl jediný systém, který může fungovat ve dvou oddělených stavech. Proto mají časové krystaly tak velký potenciál ve vztahu ke kvantovým technologiím.
Zdroj: nature.com
Nejnovější články
- Jeden nespokojený senior může zablokovat stavbu celého satelitního městečka o několika domech
- Kalifornie testuje autobusy s rychlostí 225 km/h. Pro svou zběsilou jízdu budou mít vlastní pruh na dálnici
- Některé České restaurace trestají nedojedená jídla poplatkem. Kdo nedojí, připlatí si
- Cyklistický airbag může být rozhodujícím prvkem pro záchranu života. Objevují se hlasy pro jeho povinné zavedení
- Ukrajina tak dlouho žádala USA o zbraně dlouhého doletu, až se je naučila vyrábět sama
- Psychologie říká, že lidé, kteří dosáhnou 70 let a uvědomí si, že je jejich děti již nepotřebují, mohou pociťovat hluboký dopad na své duševní zdraví
- Zpráva evropských úřadů potvrzuje: hrozny, jahody a pomeranče jsou ovoce nejvíce kontaminovány pesticidy
- Kbelík a mop mají své dny sečteny: odborníci na úklid sdílejí stejný názor a v roce 2026 se přiklánějí k jeho vylepšené verzi
- Blíží se úplné zatmění slunce: Dočkáme se ho v létě a bude to nádherná podívaná
- Je konec: Legendární švédská automobilka po 75 letech končí prodejem posledních vyrobených aut
