Новая физика: учёные создали два взаимодействующих кристалла времени

Исследователи из Ланкастерского университета и Королевского колледжа Холлоуэй (Великобритания), а также их коллеги из Йельского университета (США) и Университета Аалто (Финляндия) впервые наблюдали взаимодействие необычной формы материи — кристаллов времени. Об этом сообщается в журнале Nature Materials.

Учёные создали два кристалла времени внутри сверхтекучей жидкости, которую произвели в результате охлаждения гелия-3 (редкого изотопа гелия с одним недостающим нейтроном) до температуры выше абсолютного ноля всего на 0,0001 °C . Затем они позволили двум полученным структурам соприкоснуться.

Существование кристаллов времени было впервые предсказано нобелевским лауреатом Фрэнком Вильчеком в 2012 году. Такие физические структуры являются особой формой материи. Если решётка обычных кристаллов представляет собой неизменный и регулярно повторяющийся в пространстве трёхмерный «узор», то структура кристаллов времени изменяется циклически, возвращаясь в исходное положение через определённые интервалы. Впервые кристаллы времени были экспериментально продемонстрированы в 2017 году, но только сейчас удалось увидеть результаты их взаимодействия.

«Контроль над взаимодействием двух кристаллов времени является важным достижением. Прежде никому не удавалось наблюдать два кристалла времени в одной системе, не говоря уже об их взаимодействии», — сказал ведущий автор исследования из Ланкастерского университета доктор Самули Аутти. 

В ходе эксперимента учёные наблюдали, как два кристалла времени в результате контакта обменивались составными частицами, перетекавшими из одного кристалла в другой и обратно, — этот феномен известен в науке как эффект Джозефсона.

Исследователи полагают, что это свойство (не повреждаться при переходе из одного состояния в другое) можно использовать при создании мощных квантовых компьютеров. 

По мнению учёных, кристаллы времени имеют большой потенциал для практического применения: их можно использовать при создании атомных часов, для улучшения работы гироскопов и систем спутниковой навигации.