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.

Подписывайтесь на наши каналы в Telegram

«Хайтек» - новости онлайн по мере их появления

«Хайтек» Daily - подборки новостей 2 раза в день

перейдите по одной из ссылок и нажмите кнопку Join
Новая технология позволит редактировать гены клеток мозга
Исследования мозга
МТИ начал выдавать дипломы на блокчейне
Блокчейн-технологии
К концу года мощность солнечной энергетики Китая достигнет 50 ГВт
Тренды
Тим Кук лично ответил поклоннику Mac mini о будущем модели
ИТ-компании
Тренды
Amazon станет первой в мире компанией, которая стоит $1 трлн
Молекулы-самоубийцы могут защитить нас от рака
Борьба с раком
Blue Origin впервые провела огневые испытания своего двигателя BE-4
Частный космос
Уникальная бетонная крыша превращает жилой дом в электростанцию
Солнечная энергетика
Toyota Sora — новый водородный автобус для гостей Олимпийских игр
Транспорт будущего
Ученые создали двумерный «идеальный» транзистор
Новая электроника
Huawei добилась 20 Гбит/с в испытаниях 5G Dual Connectivity
Переход на 5G
Сингапурские ученые делают фотоэлементы из меди, цинка и олова
Энергия солнца
Транспорт будущего
Маск купил еще одну буровую машину и роет тоннель в Вашингтон
В Швеции выбрали место для строительства конкурента Gigafactory
Тренды
Россия получила рекордное количество медалей на World Skills 2017
Кейсы
Эндрю Ын возглавил стартап, разрабатывающий чатбота-психотерапевта
Кейсы
Блокчейн может трансформировать сферу туризма
Блокчейн-технологии
Водоросли помогли улучшить органические солнечные элементы
Солнечная энергия
Veo Robotics переложит тяжелый труд на плечи роботов
Робототехника
Соцпособия будущего
Блокчейн и криптовалюты совершат революцию в БОД
Flare — камера слежения с ИИ для умного дома
Умный дом
Разработана компьютерная память молекулярного уровня
Компьютерная память
5 открытий в сфере гравитационных волн, которые изменили астрофизику
Астрофизика
4 фактора, которые преобразят IoT
Интернет вещей
Синтезирован препарат, эффективно подавляющий ВИЧ
Лечение ВИЧ
«Вертолеты России» покажут электрический конвертоплан в 2019 году
Городская авиация
Идеи
Toyota создала водородный минивэн с дальностью хода 1000 км
Число криптовалютных хедж-фондов перевалило за сотню
Тренды
Тренды
В США стартует первый государственный эксперимент с выплатой БОД
В Китае открыли роботизированную промзону за $300 млн
Промышленная робототехника
В Канаде начали тестировать робомобили на дорогах общего пользования
Беспилотные автомобили
В Шотландии запущена первая плавучая ветровая ферма
Ветровая энергетика
Робот-садовник поливает и защищает растения от вредителей
Робототехника
Виталик Бутерин: «Центробанкам еще далеко до введения криптовалют»
Криптовалюты
Электромопед от Honda станет домашней системой хранения энергии
Электромотоциклы
Eviation обещает запустить авиационный Uber в 2019 году
Электроавиация
Роберт Уразов: «На смену дипломам приходят паспорта навыков»
Тренды
Биосфера
Ученые не могут объяснить резкое сокращение числа летающих насекомых
Китай выпустит 1 млн электромобилей в 2018 году
Электромобили
ИИ от DeepMind стал гроссмейстером по игре го за 3 дня
Искусственный интеллект
Центробанк Бразилии признал биткойн финансовой пирамидой
Криптовалюты
«Мозги» беспилотной системы Apple размещаются на крыше автомобиля
Беспилотный транспорт
Новое открытие приближает появление квантовых компьютеров
Нанотехнологии
В 2018 году Baidu запустит в Китае беспилотный автобус
Беспилотный транспорт
Garmin Speak — умный автонавигатор с Alexa
Умный автомобиль
Daimler показала, на что способны ее беспилотные грузовики
Беспилотный транспорт
Рейтинг лучших
11 главных инженерных инноваций 2017 года
Электробайки Zero станут в 2018 году быстрее, мощнее, выносливее
Транспорт будущего
Samsung хочет подключить всю бытовую технику к IoT
Интернет вещей