Сообщить об ошибке на сайте
URL
Ошибка
Научные достижения

Ученые Мэрилендского университета в Колледж-Парке смогли получить временные кристаллы, существование которых было предсказано в 2012 году. Однажды их станут применять в качестве устройств квантовой памяти.

Уникальность временных кристаллов заключается в их хиральности (зеркальной асимметричности), в то время как законы физики, управляющие их формированием, симметричны во всех направлениях. Их существование предсказал нобелевский лауреат Фрэнк Вильчек и его коллега Альфред Шапир, но возможность создания таких кристаллов была под вопросом.

Группа физиков под руководством Криса Монро впервые получила в лаборатории пространственно-временные кристаллы. В теории их задача состояла в том, чтобы создать квантовую систему, группу ионов, расположенных кольцом, и охладить до самого низкого энергетического состояния. В таких условиях, по законам физики, кольцо должно быть идеально неподвижным. Но если временная симметрия нарушена, то кольцо периодически меняется во времени. Другими словами, оно будет крутиться.

Однако, на практике все несколько сложнее. Главная проблема состоит в том, что квантовый мир не управляется зависящими от времени переменными, так что временная симметрия не может быть нарушена в этой системе. Поэтому в обычных обстоятельствах охлаждение ионов приведет к их неподвижности.

Тем не менее, есть обстоятельства, при которых квантовые системы развиваются во времени. Крис Монро и его команда ученых Университета Мэриленда обратили внимание на ионы иттербия, чьи спины взаимодействуют друг с другом. Эти спины можно менять при помощи лазера. Если поменять спин в одном ионе, поменяется и в соседнем.

Но когда Монро измерил частоту колебаний ионов, он обнаружил, что, если оставить систему развиваться самостоятельно, взаимодействия продолжают происходить с периодичностью, увеличенной в два раза. Единственное объяснение заключается в том, что временная симметрия была нарушена. Другими словами, Монро и его коллеги создали временной кристалл.

Что касается практического применения, то ученые предлагают ряд вариантов. Например, кристаллы можно использовать для выполнения задач квантовых вычислений, таких как создание надежной квантовой памяти, пишет MIT Technology Review.

В начале сентября возможность существования временных кристаллов подтвердили физики Калифорнийского университета в Санта-Барбаре и исследовательского центра Microsoft Station Q. Они определили условия спонтанного нарушения временной симметрии, и использовали затем симуляцию для предсказания появления этой нарушенной симметрии в большом классе квантовых систем.

Загрузка...
Подписывайтесь на наши каналы в Telegram

«Хайтек» - новости онлайн по мере их появления

«Хайтек» Daily - подборки новостей 3 раза в день

Беспилотники против велосипедистов: как безопасные автомобили сделают жизнь людей хуже
Идеи
SONM: как люди будут зарабатывать на собственных компьютерах с помощью блокчейна
Кейсы
Егор Матешук, ostrovok.ru: проблемы big data можно решить, закидывая пачки денег в топку
Мнения
Художник-граффитист Миша Most: технология — это кисть, которая создает будущее
Мнения
Лунная гонка: как мировые державы собираются присвоить себе спутник Земли
Идеи
Тренды
Итоги Нобелевской недели. За что дали Нобелевскую премию в 2018 году?
Руслан Шагалеев, Иннополис: война между корпорациями и городами ведется за человеческий капитал
Идеи
Кристина Хаверкамп, DENA: цена на электроэнергию должна сильнее коррелировать c погодой: много солнца и ветра — дешево, мало — дорого
Тренды
Тренды
7 лучших книг о технологиях и науке на русском языке, вышедших в 2018 году
Микрореволюция: фермеры с помощью микробов спасут мир от голода
Идеи
Александр Тормасов, Университет Иннополис: мозги людей могут быть совершенно не готовы к восприятию новых идей
Мнения
Одежда, которая поможет миру: костюм-помощник, майка-тренер и носок-няня
Тренды
В ожидании первого удара: как США готовятся к атаке со стороны России и Китая
Тренды
Страшнее метана: какие еще промышленные выбросы разрушают озоновый слой
Тренды
Интеллект большого города: как данные и умные алгоритмы улучшают качество жизни в мегаполисах
Тренды
На защите европейцев: как GDPR стал дырой в бюджете российских ИТ-компаний
Мнения
Игорь Балк, Global Innovation Labs: в XXI веке приватности нет и не будет
Тренды
Расист, оружие и предвзятый судья — каким станет искусственный интеллект в будущем
Тренды
Кейсы
Deneum: как заниматься холодным ядерным синтезом и бороться с сомнениями ученых
На совести информаторов: как громкие скандалы вокруг АНБ, Facebook и Tesla изменили мир
Тренды
NativeOS: нативная реклама в видео без репутационных потерь и терроризма от режиссера короткометражек
Кейсы
Тихий убийца: как микропластик вызывает болезни и останавливает репродукцию живых организмов
Тренды
Гонка для JavaScript-разработчиков: как постоянные обновления мешают работе
Тренды
Big data на страже здоровья: как и зачем медицинские организации собирают и хранят данные
Тренды
Николь Миллс, Booking.com — об инновациях, agile-подходе и индустрии впечатлений
Кейсы
Слишком опасный нанопластик: как одноразовые пакеты превращаются в частицы-убийцы
Тренды
Идеи
Человек и квантовая теория: существует ли то, что мы не наблюдаем
Здесь может быть ваша реклама: НАСА планирует заработать на космосе миллионы
Тренды
Опасный криптотрейдинг: как киберпреступники угрожают виртуальным сбережениям и биржам
Тренды
Тренды
Как через 20 лет будет выглядеть армия будущего
5 финансовых инструментов, которые помогут инвесторам даже после падения криптовалюты
Тренды
Александр Лямин, Qrator Labs: наша задача — выработать у людей цифровую гигиену, чтобы они «не ели с помойки»
Кейсы
Эдуард Фош Вильяронга: люди видят в роботе только внешность, забывая, что он следит за ними
Тренды
Доктор Куэй Во-Райнард, HIT Foundation: если страна требует суверенитета данных, мы построим для нее отдельный блокчейн
Кейсы
«Хакинтош»: как собрать свой собственный Mac лучше, чем у Apple
Идеи
Роботы против мигрантов: какой вклад в ксенофобию и расизм делают технологии ИИ
Тренды
Война скриптов — искусственный интеллект против навязчивой рекламы
Тренды
Как заново изобрести супермаркет: осознанность потребления, этика производства и роботы
Тренды
Каждый человек станет сам себе банком: цифровой мир отказывается от посредников между бизнесом и клиентом
Тренды
Архитектор вычислительной инфраструктуры «Платона» Александр Варламов — о будущем ИТ-индустрии в России, стартапах и разработке
Кейсы
Дмитрий Богданов, капитан сборной России по CS:GO — о стиле жизни киберспортсмена, тренировках и блокировках РКН
Тренды
Идеи
Космос — наш дом: что осталось решить ученым, чтобы поселить человека за пределами Земли
Прайсинг, трекинг, скоринг, биллинг и другие технологии, которые двигают российский бизнес
Тренды
Кейсы
«Педиатр 24/7»: как телемед-стартап подарил родителям спокойствие, а врачам — работу
Вас снова обманули: как человечество учит компьютеры определять фейки в интернете
Тренды
БиСи Бирман, Heavy Projects: ИИ должен иметь несовершенства — это элемент случая
Мнения
Артем Геллер, lab.ag: делая сервис для государства, ты помогаешь своей бабушке
Мнения
Акселераторы и инкубаторы: что выбрать стартапу на раннем этапе развития
Мнения
Вопрос доверия: как и почему изменилось отношение к телемедицине в России
Тренды