بلورات الزمن “مستحيلة” لكنها تخضع لفيزياء الكم

ابتكر العلماء أول نظام يتكون من جسمين “بلور الزمن” في تجربة تحريف قوانين الفيزياء.

يأتي هذا بعد أن شهدت المجموعة نفسها مؤخرًا أول جهات اتصال للمرحلة الجديدة من الكائن.

زمن بلورات لطالما كان يعتقد أنها مستحيلة لأنها مصنوعة الذرات في حركة لا نهاية لها. ديسكفري ، تم نشره الاتصال الطبيعييظهر فقط أنه غير ممكن زمن تتشكل البلورات ، لكنها تتحول إلى أجهزة مفيدة.

تختلف بلورات الزمن عن البلورات الساكنة مثل المعادن أو الصخور ، والتي تتكون من ذرات مرتبة في شكل متكرر باستمرار في الفضاء.

وضع نظريته لأول مرة في عام 2012 من قبل فرانك ويلزيك الحائز على جائزة نوبل وتم تحديده في عام 2016 ، تظهر بلورات الوقت خصائص غريبة ثابتة ومتكررة في الحركة بدون مدخلات خارجية. تتأرجح ذراتها باستمرار أو تدور أو تتحرك في اتجاه واحد أولاً ، ثم في اتجاه آخر.

أوضح زميل EPSRC الدكتور Samuli Atty ، الأستاذ الرئيسي للفيزياء في جامعة لانكستر: “الجميع يعرف حركة دائمة الآلات مستحيلة. ومع ذلك ، في فيزياء الكم ، تكون الحركة الدائمة صحيحة طالما أننا نغلق أعيننا. من خلال التسلل عبر هذه الشقوق يمكننا إنشاء بلورات زمنية “.

“على الرغم من أن الوقت يجب ألا يكون بلورات الوقت هو الأول ، إلا أن الجمع بين الاثنين معًا يعمل بشكل جميل. ونحن نعلم بالفعل أنهما في درجة حرارة الغرفة.”

“النظام ذو المستويين” هو لبنة البناء الأساسية للنظام الكمي. يمكن استخدام بلورات الوقت لإنشاء أجهزة كمية عاملة درجة حرارة الغرفة.

اكتشف فريق دولي من الباحثين من جامعة لانكستر ورويال هولواي لندن ولانداو وجامعة ألتو في هلسنكي بلورات زمنية باستخدام الهيليوم 3 ، وهو نظير نادر للهيليوم مع نيوترون مفقود. أجريت التجربة في جامعة ألتو.

قاموا بتبريد السائل الفائق الهيليوم -3 من الصفر المطلق (0.0001 كلفن أو -273.15 درجة مئوية) إلى عُشر درجة. ابتكر الباحثون بلورات مرتين داخل Superfluid وجعلوها تتلامس. ثم لاحظ العلماء كلاهما بلورات المدى يتواصل كما هو موصوف فيزياء الكم.