Découverte de nouveaux cristaux de temps

Une étrange forme de matière appelée cristal temporel est récemment apparue dans deux nouveaux endroits. Les scientifiques ont créé un tel cristal dans le phosphate de monoammonium, comme indiqué dans le numéro de mai de Physical Review Letters, et un autre groupe l'a créé dans un milieu liquide contenant des particules en forme d'étoile, cette publication est parue dans Physical Review.

Contrairement à d'autres exemples bien connus, cristal de temps à partir de phosphate monoammonique, il était constitué d'un matériau solide à structure physique ordonnée, c'est-à-dire cristal traditionnel. Le reste des matériaux à partir desquels les cristaux ont été formés jusqu'à présent ont été désordonnés. Les scientifiques ont créé des cristaux de temps pour la première fois en 2016. L'un d'eux était fait de diamant avec des défauts, l'autre était fabriqué à l'aide d'une chaîne d'ions d'ytterbium.

Les cristaux ordinaires tels que le sel et le quartz sont des exemples de cristaux spatiaux tridimensionnels ordonnés. Leurs atomes forment un système répétitif connu des scientifiques depuis des décennies. Les cristaux de temps sont différents. Leurs atomes vibrent périodiquement d'abord dans un sens puis dans l'autre sens, excités par une force magnétique pulsée (résonance). On l'appelle "cocher».

Le tic-tac dans le cristal temporel est contenu dans une certaine fréquence, bien que les impulsions en interaction aient une résonance différente. Par exemple, les atomes des cristaux temporels étudiés dans l'une des expériences de l'année dernière tournaient à une fréquence égale à la moitié seulement de la fréquence des pulsations du champ magnétique agissant sur eux.

Les scientifiques disent que la compréhension des cristaux de temps pourrait conduire à des améliorations des horloges atomiques, des gyroscopes et des magnétomètres, et aider à créer la technologie quantique. La DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency) des États-Unis a annoncé un financement pour la recherche sur l'une des découvertes scientifiques les plus étranges de ces dernières années.

- le responsable du programme DARPA a déclaré à Gizmodo, Dr Rosa Alehanda Loukachev. Les détails de ces études sont confidentiels, a-t-elle dit. On ne peut que conclure qu'il s'agit d'une nouvelle génération d'horloges atomiques, plus pratiques et plus stables que les installations de laboratoire complexes actuellement utilisées. Comme vous le savez, ces minuteries sont utilisées dans de nombreux systèmes militaires importants, y compris, par exemple, le GPS.

Lauréat du prix Nobel Franck Wilczek

Avant que les cristaux ne soient découverts, ils étaient conçus en théorie. Il a été inventé il y a quelques années par un Américain, lauréat du prix Nobel. Franck Wilczek. En bref, son idée est de briser la symétrie, comme c'est le cas avec les transitions de phase. Cependant, dans les cristaux de temps théoriques, la symétrie serait brisée non seulement dans les trois dimensions spatiales, mais aussi dans la quatrième - dans le temps. Selon la théorie de Wilczek, les cristaux temporels ont une structure répétitive non seulement dans l'espace mais aussi dans le temps. Le problème est que cela implique la vibration des atomes dans le réseau cristallin, c'est-à-dire mouvement sans alimentationce qui était considéré par les physiciens comme impossible et impossible.

Bien que nous ne sachions toujours pas quels cristaux le célèbre théoricien voulait et ne connaîtra probablement jamais, en 2016, des physiciens de l'Université du Maryland et de l'Université de Harvard ont construit des cristaux de temps "discontinus" (ou discrets). Ce sont des systèmes d'atomes ou d'ions qui manifestent un mouvement collectif et cyclique, se comportant comme un nouvel état de la matière jusque-là inconnu, résistant aux moindres perturbations.

Bien que pas aussi inhabituel que le Prof. Wilczek, les cristaux de temps récemment découverts sont suffisamment intéressants pour susciter l'intérêt des militaires. Et cela semble assez significatif.