Časové krystaly byly dlouho považovány za nemožné, protože se zdá, že jejich perpetuum mobile odporuje fyzikálním zákonům. (Foto: Oemag)

Pomocí kvantové fyziky však vědci časové krystaly nejen vytvořili, ale nyní také ukazují, že mají potenciál pohánět užitečná zařízení v budoucnosti.

Vědci vytvořili první systém o dvou tělesech v experimentu, který zřejmě překrucuje fyzikální zákony.

Stalo se tak poté, co stejný tým nedávno pozoroval první interakci nové fáze hmoty.

„Každý ví, že perpetuum mobile je nemožné. V kvantové fyzice je však perpetuum mobile v pořádku, pokud zavřeme oči. Proklouznutím touto škvírou můžeme vytvořit krystaly času.“ – O tom, jak se v této době vyvíjejí a jak se vyvíjejí, se zmiňuje dr. Samuli Autti

Časové krystaly byly dlouho považovány za nemožné, protože jsou tvořeny atomy v nekonečném pohybu. Objev zveřejněný dnes (2. června 2022) v časopise Nature Communicationsukazuje, že časové krystaly lze nejen vytvořit, ale že je lze proměnit v užitečná zařízení.

Časové krystaly se liší od standardních krystalů – jako jsou minerály nebo horniny -, které se skládají z atomů uspořádaných v prostoru do pravidelně se opakujícího vzoru.

Časové krystaly, které poprvé vyvinul v roce 2012 nositel Nobelovy ceny Frank Wilczek a které byly definovány v roce 2016, vykazují zvláštní vlastnost, že jsou nehybné a opakují pohyb v čase navzdory žádnému vnějšímu vstupu. Jeho atomy neustále oscilují, otáčejí se nebo se pohybují nejprve jedním směrem a pak druhým.

Vědci v této rotující lednici ochladili kapalné supratekuté helium-3 na téměř absolutní nulu (minus 273,15 °C), čímž dvakrát vytvořili krystaly a udrželi je v dosahu. Obrázek: © Aalto University / Mikko Raskinen

Dr. Samoli Ooty, vedoucí autor z katedry fyziky na Lancasterské univerzitě, vysvětlil:

„Vědecký pracovník EPSRC: „Každý ví, že perpetuum mobile je nemožné. V kvantové fyzice je však perpetuum mobile v pořádku, pokud zavřeme oči. Proklouznutím touto skulinou můžeme vytvořit krystaly času.

“ Ukázalo se, že jejich spojení krásně funguje, i kdyby časové krystaly nebyly přítomny na prvním místě. A my už víme, že jsou přítomny i při pokojové teplotě.“

„Dvouúrovňový systém“ je základním stavebním kamenem kvantového počítače. Časové krystaly lze použít k sestavení kvantových zařízení, která pracují při pokojové teplotě.

Mezinárodní tým vědců z Lancaster University, Royal Holloway London, Landau Institute a Aalto University V Helsinkách pozoroval časové krystaly pomocí helia-3, vzácného izotopu helia, kterému chybí jeden neutron. Experiment byl proveden na Aalto University.

Ochladili supratekuté helium-3 na přibližně desetinu tisíce stupňů[{“ atribut=““>absolutní nuly (0,0001 K neboli -273,15 °C). Vědci vytvořili uvnitř supratekutého plynu dva časové krystaly a přivedli je k dotyku. Vědci poté sledovali interakci obou časových krystalů, jak ji popisuje kvantová fyzika.

Zdroj: oe-mag.co.uk