История о кристаллах времени — одна из наиболее впечатляющих концепций в современной физике. Их сущность настолько удивительна, что их название кажется больше подходящим для Средиземья, чем для нашего мира.
В отличие от атомов обычных кристаллов, у которых узоры расположены в пространстве, кристаллы времени имеют узоры во времени, существующие в измерении, выходящем за пределы нашего трехмерного восприятия. "Это как получить пирог и съесть его", заметил лауреат Нобелевской премии Фрэнк Вильчек, который придумал кристаллы времени в 2012 году.
Создание кристаллов времени происходит аналогично многим другим явлениям в современной физике: с использованием переохлажденных атомов и лазеров. Эта новая фаза материи имеет потенциал революционизировать область квантовых вычислений, но обычно они существуют недолго. Например, в 2022 году ученые из Гамбургского университета обнаружили кристалл времени, который длился всего несколько миллисекунд.
Теперь исследователи из Технического университета Дортмунда создали кристалл времени, который просуществовал в 10 миллионов раз дольше — около 40 минут. Используя кристалл арсенида индия-галлия с примесью кремния, охлажденный до 6 Кельвинов, они достигли этого уникального результата. Ядерные спины в кристалле действуют как резервуар времени, а после взаимодействия с лазером образуется ядерный спин.
Этот ядерный спин создает колебания, схожие с кристаллом времени. И вот удивительное: эти колебания длились 40 минут — на порядок дольше, чем у любого кристалла времени ранее. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.
Хотя это значительное достижение, оно может быть лишь началом. Некоторые кристаллы времени могут существовать часами или даже дольше. Использование этих кристаллов времени пока неясно. Предполагается, что они могут найти применение в области квантовых вычислений, но точное назначение может быть открыто только в будущем.
