Fyzikové objevili časový krystal uvnitř běžné dětské hračky

V roce 2016 vědci objevili časové krystaly, pevné látky s oscilující vnitřní strukturou, která se opakuje v čase, nikoli v prostoru. Nyní našli další, a to v běžném krystalu, který si lze snadno vyrobit doma v jedné z hraček typu “vypěstuj si svůj vlastní krystal”, uvádí server IFLScience.

Jak uvádějí dvě studie publikované v časopisech Physical Review Letters a Physical Review B, vědci identifikovali typické chování časového krystalu (DTC) v monoamonium fosfátu. Tento objev komplikuje teorii časových krystalů, protože vědci se obecně domnívali, že tyto objekty vyžadují určitý “vnitřní chaos”, aby se mohly chovat jako časové krystaly.

Tým pěstoval krystaly pro jiný experiment, ale byl zvědavý, zda v nich může pozorovat očekávaný signál DTC. Použili nukleární magnetickou rezonanci a byli překvapeni, že signaturu objevili tak rychle, jak se jim to podařilo.

“Naše měření na krystalech vypadala hned zpočátku docela nápadně,” uvedl hlavní výzkumník obou nových studií profesor Sean Barrett z Yaleovy univerzity. “Naše práce naznačuje, že signaturu DTC lze v zásadě nalézt pohledem do dětské soupravy pro pěstování krystalů.”

Časové krystaly byly přirovnány k podivně se třesoucímu želé. Začnete s ním třást, ale želatina kmitá s frekvencí, která neodpovídá vašim pohybům. Přesně to se děje s časovými krystaly. Bez ohledu na to, jaké bylo vaše počáteční zatlačení, časový krystal přijme specifickou frekvenci. Takže i když jsou vaše impulzy nedokonalé, časový krystal bude kmitat s tikotem hodinového strojku.

Jak takové struktury vznikají, není jasné a výzkum zpochybňuje mnohá očekávání a představy, které byly v posledních několika letech předloženy. “Uvědomili jsme si, že pouhý nález signatury DTC nemusí nutně dokazovat, že systém má kvantovou paměť toho, jak vznikl,” řekl Robert Blum, postgraduální student z Yale, spoluautor studií.

Tým tedy posunul své zkoumání dále. “To nás podnítilo k tomu, abychom vyzkoušeli tzv. ozvěnu časového krystalu, která odhalila skrytou koherenci neboli kvantový řád v systému,” vysvětlil hlavní autor Jared Rovny, rovněž postgraduální student Yaleovy univerzity.

Časové krystaly by mohly potenciálně vylepšit zavedené technologie, jako jsou atomové hodiny, magnetometry, a dokonce i gyroskopy používané v mobilních telefonech k určení jejich orientace. Mohly by dokonce hrát důležitou roli v nově vznikajících kvantových technologiích, což je oblast výzkumu, do které se bude v příštích několika letech pravděpodobně investovat stále více.

Zdroj: iflscience.com