Urobili sme ďalší krok bližšie k časovým kryštálom, ktoré sa dajú použiť na praktické aplikácie.
Nová experimentálna práca poskytuje izbovú teplotu časový kryštál V systéme, ktorý je na nerozoznanie od svojho okolia.
Vedci tvrdia, že to pripravuje pôdu pre časové kryštály v mierke čipov, ktoré možno použiť v reálnom svete, ďaleko od drahého laboratórneho vybavenia potrebného na ich udržanie v chode.
„Keď si váš experimentálny systém vymieňa energiu s okolím, rozptyl a hluk pracujú ruka v ruke na zničení dočasného systému,“ Hovorí inžinier Hossein Taherik Kalifornská univerzita, Riverside K.
„V našej fotonickej platforme systém dosahuje rovnováhu medzi ziskami a stratami, aby vytvoril a zachoval časové kryštály.“
Časové kryštály, niekedy nazývané časopriestorové kryštály, a len pred niekoľkými rokmi sa potvrdilo, že skutočne existujú, ako naznačuje názov. Sú fázou hmoty podobne ako bežné kryštály s jednou veľmi dôležitou dodatočnou vlastnosťou.
V pravidelných kryštáloch sú jednotlivé atómy priradené . je usporiadaný v Pevná, trojrozmerná štruktúra mriežky Dobrým príkladom je atómová mriežka diamantu alebo kremenného kryštálu. Tieto opakovania sa môžu líšiť v konfigurácii mriežky, ale v rámci danej formácie sa príliš neotáčajú; Opakujú sa len priestorovo.
V časových kryštáloch sa atómy správajú trochu inak. Kmitajú, otáčajú sa najprv jedným a potom druhým smerom. Tieto oscilácie – nazývané „tikanie“ – sa zastavujú na pravidelnej a konkrétnej frekvencii. Tam, kde sa štruktúra pravidelných kryštálov opakuje v priestore, v časových kryštáloch sa opakuje v priestore a čase.
Na štúdium časových kryštálov vedci často používajú Bose-Einsteinov kondenzát kvázičastíc magnónu. Tieto sa musia udržiavať pri mimoriadne nízkych teplotách, veľmi blízkych absolútnej nule. To si vyžaduje veľmi špecializované, sofistikované laboratórne vybavenie.
Vo svojom novom výskume Taheri a jeho tím vytvorili časový kryštál bez podchladenia. Kryštály jeho doby boli všetky optické kvantové systémy vytvorené pri izbovej teplote. Najprv vzali malý mikrorezonátor, disk vyrobený z fluoridového skla s priemerom len jeden milimeter. Potom tento optický mikrorezonátor bombardovali lúčmi dvoch laserov.
Sebakonzervačné subharmonické hroty (solitóny), ktoré sú výsledkom frekvencií generovaných dvoma laserovými lúčmi, naznačujú tvorbu časových kryštálov. Systém tvorí rotačnú mriežkovú pascu pre optický solitón, ktorý potom vykazuje periodicitu.
Tím použil na udržanie integrity systému pri izbovej teplote samoinjekčný uzáver, technológia, ktorá zaisťuje, že výstup lasera si zachováva pevnú optickú frekvenciu. To znamená, že systém môže byť vyňatý z laboratória a použitý na aplikácie v teréne, hovoria výskumníci.
Okrem možného budúceho skúmania vlastností časových kryštálov, ako sú fázové prechody a interakcie časových kryštálov, môže byť systém použitý na nové merania času. Časové kryštály môžu byť tiež integrované, jeden deň, do kvantový počítač,
„Očakávame, že tento fotonický systém sa bude používať v kompaktných a ľahkých rádiofrekvenčných zdrojoch so zlepšenou stabilitou, ako aj presným časomierou.“ hovorí taheri,
Výskum tímu bol publikovaný v r komunikácia prírody,
