Физики сделали большой шаг в сторону квантовых устройств: они объединили кристаллы времени в единую развивающуюся систему, которая может быть невероятно полезна в квантовых вычислениях.
Кристаллы времени открыли совсем недавно (по крайней мере, официально признали это открытие). Ранее считалось, что они физически невозможны. В обычных кристаллах — например, алмаза или кварца — атомы расположены в повторяющихся фиксированных трехмерных решетках. В кристаллах времени атомы ведут себя по-другому: они демонстрируют паттерны движения во времени (вызванных внешними толчками), которые происходят с определенной частотой. Такое своеобразное "тикание". Таким образом кристаллы времени "тикают" в своем минимально возможном энергетическом состоянии — и это их основное состояние. Поэтому они стабильны и когерентны в течение долгого времени.
Иными словами, структура обычных кристаллов имеет повторяющиеся паттерны в пространстве, а у кристаллов времени она повторяется и в пространстве, и во времени.
Кристаллы времени, с которыми работали авторы нового исследования, состоят из квазичастиц, называющихся магнонами. Они состоят из коллективного возбуждения спина электронов. Это похоже на волну, распространяющуюся через решетку спинов.
Магноны возникают, когда гелий-3 — стабильный изотоп гелия с двумя протонами и всего одним нейтроном — охлаждается до одной десятитысячной от абсолютного нуля. Это создает В-фазную сверхтекучую жидкость — жидкость с нулевой вязкостью и низким давлением. Когда два кристалла времени прикоснулись друг к другу, они обменялись магнонами, что повлияло на колебания каждого из них. В результате получилась система, функционирующая сразу в двух дискретных состояниях. Именно это состояние кристаллов времени может стать основой для создания квантовых компьютеров нового поколения, считают исследователи.
