Ученые впервые наблюдали удивительные переходы между синхронизацией и хаосом в полупроводниковом кристалле времени.
Используя импульсный лазер, команда доктора Алекса Грейлиха (работает в исследовательском центре конденсированных сред на кафедре физики в Техническом университете Дортмунда) зафиксировала, как материал из арсенида индия-галлия реагирует на изменение частоты: от идеальной синхронности возникали сложные структуры — дерево Фэри и лестница дьявола, прежде чем система погружалась в хаос.
Это открытие не только углубляет понимание нелинейной динамики в полупроводниках, но и может пролить свет на аналогичные процессы в биологии, например, в ритмах сердца или коллективном поведении животных.
Исследование показало, что хаотические состояния в кристалле времени не являются полностью беспорядочными — они следуют скрытым закономерностям, которые можно контролировать.
Это открывает путь к созданию более стабильных электронных устройств и даже моделей для предсказания сложных природных явлений. «Мы только начали изучать потенциал таких систем», — отмечает Грейлих.
СПРАВКА:
«Кристаллы времени» - кристаллы времени получили такое название по аналогии с обычными кристаллами, но с одним принципиальным отличием:
Пространственная vs. временная периодичность
- Обычные кристаллы (например, алмаз или кварц) имеют периодическую структуру в пространстве: их атомы повторяются через определённые расстояния.
- Кристаллы времени демонстрируют периодичность во времени: их атомы или спины ритмично изменяют состояние с заданной частотой.
Нарушение симметрии времени
- В большинстве физических систем время однородно (законы физики не меняются, если «перезапустить» процесс).
- Кристаллы времени нарушают эту симметрию: их состояние повторяется через фиксированные интервалы, создавая «временную решётку».
Почему это важно?
- Они не нарушают законы термодинамики (энергия не создаётся из ниоткуда, но система остаётся в «вечном движении» за счёт квантовых эффектов).
- Потенциальные применения: сверхточные часы, квантовая память, моделирование сложных систем.
Пример: В эксперименте 2024 года кристалл времени из арсенида индия-галлия под лазерными импульсами показал лестницу дьявола — фрактальную структуру, связывающую порядок и хаос.
💡 Любопытный факт:
Кристаллы времени — это особые структуры, где атомы движутся в повторяющемся цикле без внешнего энергопривода, словно «тикающие» часы без батареек.
🔹 Где еще в природе встречаются подобные переходы от порядка к хаосу?
🔹 Могут ли кристаллы времени кардинально изменить электронику?
🔹 Как это открытие повлияет на изучение сложных систем, например, климата или финансовых рынков?
💬 Обсудим в комментариях! Если вы работаете в физике или биологии — делитесь идеями. #Наука #Физика #Инновации
_______________________
Спасибо, что читаете наш контент! Подписывайтесь на наш канал, чтобы получать уведомления о новых статьях и видео по цифровой безопасности. Ставьте лайки и делитесь своими мыслями в комментариях. Ваша активность помогает нам создавать еще более полезные материалы для вас!
Вместе мы делаем IT-технологии безопаснее!
Дзен: dzen.ru/unsero
Телеграм: t.me/unsero365
Вконтакте: vk.com/unsero
Одноклассники: https://ok.ru/unsero