Финские физики совершили важный шаг в работе с экзотическими квантовыми объектами. Им удалось подключить кристалл времени к внешней системе — это первое подобное достижение в мире.
Кристаллы времени — странные квантовые системы, которые постоянно повторяют свои движения без внешнего источника энергии. Теоретически их существование предсказал нобелевский лауреат Фрэнк Вильчек еще в 2012 году. Практическое подтверждение пришло в 2016-м.
До сих пор никто не мог подключить такой кристалл к чему-то внешнему. Проблема в том, что вечное движение сохраняется только без вмешательства извне. Финские ученые обошли это ограничение.
Охладив сверхтекучий гелий-3 почти до абсолютного нуля, физики использовали радиоволны для создания магнонов — групп частиц, ведущих себя как единое целое. После отключения радионакачки магноны сформировали кристалл времени, который колебался несколько минут после затухания. В процессе затухания кристалл времени вступил во взаимодействие с расположенным рядом механическим осциллятором. Это и стало прорывом — первым подключением кристалла времени к внешней системе.
Йере Мякинен, ведущий автор исследования, поясняет: изменения частоты кристалла полностью аналогичны оптомеханическим явлениям. Такие же принципы используют в гравитационно-волновых обсерваториях типа LIGO.
Перспективы применения впечатляют. Кристаллы времени живут на порядки дольше обычных квантовых систем. Это делает их идеальными кандидатами для квантовой памяти — самого слабого места современных квантовых компьютеров.
Также их можно использовать как частотные гребенки в сверхчувствительных измерительных приборах. Осталось оптимизировать систему — уменьшить потери энергии и увеличить частоту осциллятора. Тогда установка достигнет границы квантового мира.
📃 Читайте далее на сайте
Природа может использовать квантовую запутанность для мгновенной передачи энергии
Австралийские учёные моделируют процесс возвращения в прошлое
Ученые предложили новое объяснение феномену возникновения болотных огней
Ученые разработали технологию для обнаружения тёмной материи
Новое исследование ставит под сомнение существование темной материи и энергии как таковой