Para ilmuwan mengungkap jenis baru 'kristal waktu' yang menentang pemahaman tradisional kita tentang waktu dan gerakan
Fisikawan telah menciptakan yang baru jenis kristal waktu Itu dapat membantu mengkonfirmasi beberapa teori mendasar tentang interaksi kuantum.
Kristal Waktu Standar adalah yang baru fase materi yang fitur gerakan abadi tanpa mengeluarkan energi. Menurut Chong Zu, asisten profesor fisika di Washington University di St. Louis dan salah satu peneliti utama tim, A Crystal menyerupai kristal tradisional.
Namun, tidak seperti kristal tradisional, yang mengulangi pola di seluruh dimensi fisik ruang, kristal waktu mengulangi pola gerak, menata ulang atom -atomnya dengan cara yang sama dari waktu ke waktu, kata Zu. Ini menyebabkan kristal waktu bergetar pada frekuensi yang ditetapkan.
Sebuah kristal waktu secara teoritis mampu bersepeda melalui pola yang sama tanpa batas tanpa memerlukan daya tambahan – seperti jam tangan yang tidak perlu dilukai. Kenyataannya, bagaimanapun, adalah bahwa kristal waktu sangat rapuh dan dengan demikian menyerah pada tekanan lingkungan dengan cukup mudah.
Meskipun kristal waktu telah ada sejak 2016, sebuah tim telah mencapai sesuatu yang belum pernah terjadi sebelumnya: mereka telah menciptakan jenis kristal waktu baru yang disebut A Time Quasicrystal. A quasicrystal adalah solid yang, seperti kristal biasa, memiliki atom yang disusun dengan cara spesifik, nonrandom, tetapi tanpa pola berulang.
Ini berarti bahwa, tidak seperti kristal waktu standar yang mengulangi pola yang sama berulang -ulang, quasicrystal waktu tidak pernah mengulangi cara mengatur atom -atomnya. Karena tidak ada pengulangan, kristal bergetar pada frekuensi yang berbeda. Seperti yang dinyatakan oleh para peneliti dalam temuan mereka, yang diterbitkan dalam jurnal Ulasan Fisik xwaktu quasicrystals “diperintahkan tetapi tampaknya tidak periodik.”
Cara membangun quasicrystal
Untuk membuat quasicrystals waktu baru ini, para peneliti mulai dengan berlian seukuran milimeter. Kemudian, mereka menciptakan ruang di dalam struktur berlian dengan membombardirnya dengan balok nitrogen yang kuat. Nitrogen menggeser atom karbon di dalam interior berlian, meninggalkan ruang atom kosong.
Alam membenci kekosongan, sehingga elektron dengan cepat mengalir ke ruang -ruang kosong ini dan segera mulai berinteraksi dengan partikel tetangga pada a level kuantum. Setiap kali quasicrystal mewakili jaringan lebih dari satu juta ruang kosong ini di dalam berlian, meskipun masing-masing mengukur hanya satu mikrometer (satu juta meter).
“Kami menggunakan pulsa microwave untuk memulai ritme dalam quasicrystals waktu,” Bingtian Yeseorang peneliti di MIT dan rekan penulis surat kabar itu, mengatakan dalam a penyataan. “Gelombang mikro membantu menciptakan pesanan dalam waktu.”
Aplikasi potensial
Salah satu hasil terpenting dari penelitian tim adalah bahwa ia mengkonfirmasi beberapa teori dasar mekanika kuantum, menurut Zu. Namun, quasicrystals waktu mungkin memiliki aplikasi praktis di bidang seperti ketepatan waktu presisi, Komputasi kuantumdan teknologi sensor kuantum.
Untuk sensor, kerapuhan dan sensitivitas kristal sebenarnya merupakan anugerah; Karena mereka sangat sensitif terhadap faktor lingkungan seperti magnetisme, mereka dapat digunakan untuk membuat sensor yang sangat tepat.
Untuk komputasi kuantum, kualitas gerakan abadi potensial material adalah kuncinya.
“Mereka dapat menyimpan memori kuantum dalam jangka waktu yang lama, pada dasarnya seperti analog kuantum RAM,” kata Zu. “Kami jauh dari teknologi semacam itu, tetapi menciptakan quasicrystal waktu adalah langkah pertama yang penting.”
