นักฟิสิกส์สร้าง quasicrystal แบบใหม่ - ภายในเพชร

รูปแบบใหม่เวลาคริสตัลอาจเป็นตัวแทนของความก้าวหน้าในฟิสิกส์ควอนตัม

ในเพชรที่มีเลเซอร์นักฟิสิกส์ได้สร้างสิ่งที่พวกเขาเชื่อว่าเป็นตัวอย่างที่แท้จริงครั้งแรกของเวลา quasicrystal - หนึ่งในรูปแบบที่มีโครงสร้าง แต่ไม่ได้ทำซ้ำ มันเป็นความแตกต่างที่ดี แต่สิ่งหนึ่งที่สามารถช่วยพัฒนาการวิจัยและเทคโนโลยีควอนตัม

"พวกเขาสามารถจัดเก็บหน่วยความจำควอนตัมในระยะเวลานานโดยพื้นฐานแล้วเป็นแบบอะนาล็อกควอนตัมของ RAM"Chong Zu นักฟิสิกส์กล่าวของมหาวิทยาลัยวอชิงตันในสหรัฐอเมริกา “ เราอยู่ไกลจากเทคโนโลยีประเภทนั้น แต่การสร้าง quasicrystal เวลาเป็นขั้นตอนแรกที่สำคัญ”

เวลาคริสตัลทำนายในทางทฤษฎีโดยนักฟิสิกส์เชิงทฤษฎีของเราFrank Wilczek ในปี 2555ก่อนเป็นสังเกตเป็นครั้งแรกในปี 2559เพิ่มสิ่งเล็ก ๆ น้อย ๆ ให้กับเมทริกซ์อะตอมที่มีลวดลายซึ่งประกอบขึ้นเป็นของแข็งปกติ

วัสดุผลึกเช่นเพชร, ควอตซ์และเกลือใช้รูปแบบของโปรตีนอะตอมสามมิติซึ่งการจัดเรียงของอนุภาคในนั้นจะเกิดขึ้นซ้ำ คุณสามารถใช้ส่วนใดก็ได้ของตาข่ายและซ้อนทับกันและมันจะเข้ากันได้อย่างสมบูรณ์แบบ

Time Crystal เป็นวัสดุที่อนุภาคเคลื่อนที่ผ่านลำดับที่ไม่ได้กำหนดโดยระยะเวลาของการกดภายนอกใด ๆ อนุภาคแกว่งระหว่างสถานะพลังงานด้วยรูปแบบเวลาที่ทำซ้ำในลักษณะที่สามารถซ้อนทับอย่างสมบูรณ์แบบดังที่เห็นในวิดีโอด้านล่าง

ตรงกันข้ามกับ quasicrystal เป็นสิ่งหนึ่งที่อนุภาคเป็นรูปแบบที่มีโครงสร้าง แต่ไม่ทำซ้ำเช่นการปูกระเบื้อง Penroseหรือการปูกระเบื้อง Ammann-Beenker- เมื่อมองแวบแรกมันอาจดูเหมือนว่ามันจะทำซ้ำ แต่ส่วนประกอบของมันจะไม่ซ้อนทับอย่างสมบูรณ์แบบ

Time Crystals ได้รับสังเกตการทดลองอันจำนวนครั้ง, โดยใช้วัสดุที่แตกต่างกัน- ตอนนี้ทีมนักฟิสิกส์ที่นำโดย Guanghui เขาจากมหาวิทยาลัยวอชิงตันและ Bingtian Ye of Harvard University ได้สร้างสิ่งที่พวกเขาเชื่อว่าเป็นครั้งแรกที่ quasicrystal รูปแบบชั่วคราวของอนุภาคที่มีการแกว่งมีโครงสร้าง แต่อย่าทำซ้ำ

"มันเป็นช่วงใหม่ของสสาร"เพื่อบอกว่า-

วิธีหนึ่งในการสร้าง Crystal Timeคือการเคาะอะตอมคาร์บอนบางส่วนออกมาจากโครงตาข่ายคริสตัลของเพชรสร้างสิ่งที่เรียกว่ากศูนย์บันเทิงไนโตรเจนซึ่งเป็นอะตอมไนโตรเจนใกล้เคียงและพื้นที่ว่าง นี่คือเทคนิคที่นักวิจัยใช้ในการสร้างและตรวจสอบคุณสมบัติของ quasicrystal เวลา

พวกเขาใช้เลเซอร์ไนโตรเจนหากต้องการเคาะอะตอมคาร์บอนพวงหลุดออกมาในเพชรขนาดหนึ่งมิลลิเมตรทำให้อิเล็กตรอนมีห้องศอกบางห้องเต้นไปตามจังหวะของพัลส์ไมโครเวฟภายใต้อิทธิพลควอนตัมของเพื่อนบ้าน

การจัดโครงสร้างจังหวะของไมโครเวฟในรูปแบบที่ไม่ทำซ้ำทำให้เกิดพฤติกรรมที่คล้ายกัน แต่เป็นอิสระในอนุภาคการสั่นซึ่งเป็นไปตามเกณฑ์ของคริสตัลเวลา

"เราใช้พัลส์ไมโครเวฟเพื่อเริ่มจังหวะในเวลา quasicrystal"เจ้าพูด- "ไมโครเวฟช่วยสร้างการสั่งซื้อทันเวลา"

นักวิจัยสังเกตการเต้นรำครั้งนี้หลายร้อยรอบก่อนที่จะมีการทำลายล้างด้วยเวลาที่เกิดขึ้นเนื่องจากคริสตัลเวลาไม่เคยทำ: พวกเขามีความอ่อนไหวและมีความเสี่ยงต่อการรบกวนจากภายนอก

"เราเชื่อว่าเราเป็นกลุ่มแรกที่สร้าง quasicrystal เวลาจริง"เขาบอกว่า-

ผลลัพธ์นำเสนอข้อมูลเชิงลึกใหม่ ๆ ที่สามารถช่วยให้เราเข้าใจอาณาจักรควอนตัมได้ดีขึ้นรวมถึงผลึกเวลาด้วยตัวเอง มีการใช้งานที่มีศักยภาพเช่นในวิทยาศาสตร์ของมาตรวิทยาหรือการวัดสิ่งต่าง ๆ วันหนึ่งคริสตัลเวลาสามารถช่วยวัดเวลาได้

พวกเขายังสามารถใช้สำหรับเซ็นเซอร์ควอนตัมและคอมพิวเตอร์ควอนตัม(แน่นอน). นั่นอาจจะค่อนข้างไกล แต่การเดินทางสามารถทำได้โดยการทำตามเวลา

การวิจัยได้รับการตีพิมพ์ในรีวิวทางกายภาพ x-