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 3 раза в день

«Пример Китая показывает, что миру не нужна Кремниевая долина»
Мнения
Synaptics представила бескнопочный аналог Touch ID
Тренды
В США будут сажать за управление дроном в состоянии опьянения
Дроны в законе
В мире строится 26 мегафабрик по производству аккумуляторов
Тренды
Новый биопринтер печатает клетки для пересадки больным диабетом
Биотехнологии
Криптовалюты
Павел Дуров заработал $35 млн на биткойнах
Монополии Tesla на рынке солнечной кровли приходит конец
Идеи
Google Home научилась синхронизировать устройства умного дома
Умный дом
Искусственный интеллект
Ученые заглянули в «сознание» нейросети
Crispr применят для лечения наследственых заболеваний
Идеи
Чили становится центром дешевой возобновляемой энергетики
Тренды
Британские спецслужбы оценят риски биткойна
Блокчейн
Китайцы научились обходить запрет на торговлю биткойнами
Блокчейн
ИИ выведет систему образования из кризиса
Тренды
«Люди берут кредиты, чтобы купить биткойны»
Блокчейн
Создана новая технология 3D-печати более прочной и пластичной стали
3D-технологии
Готовимся к ICO. Инструкция, часть 2
ICO
Немецкие ученые разработали стабильный квантовый вентиль из кремния
Квантовые компьютеры
В МТИ разработали прибор, который избавит пациентов от уколов
Медицина будущего
Доказана эффективность лечения рака генно-модифицированными клетками
Борьба с раком
Мнения
Бывший вице-президент Facebook: «Соцсети разобщают людей»
2D-игры помогут выявить опасные наклонности алгоритмов
Идеи
Новый бионический протез управляет каждым пальцем по отдельности
Медицина будущего
Квантовые компьютеры
Microsoft выпустила язык квантового программирования Q#
Первая VTOL-гонка пройдет в 2019 году в австралийской пустыне
Летающие автомобили
Deloitte предсказывает рост киберспорта, цифровых транзакций и AR
Прогнозы
Искусственная ДНК помогает бороться с неизлечимым заболеванием
Биотехнологии
Россия выступила против добычи ископаемых на астероидах
Тренды
Открыт новый метод получения электричества
Электроника
Новая стратегия уничтожения бактерий, вызывающих хронические инфекции
Медицина будущего
Шесть областей, в которых люди уже проиграли ИИ
Обучение машин
В Иннополисе стартовал первый чемпионат DigitalSkills
WorldSkills
Прогнозы
Люди-киборги, миссия на Марс и ужасы ИИ: прогнозы от Илона Маска
Найдены доказательства существования новой формы материи
Научные открытия
Deutsche Bank: «Крах биткойна — один из главных рисков 2018 года»
Криптовалюты
Shell и GE передают управление в руки алгоритмов
Автоматизация
Honda CB4 Interceptor — мотоцикл, использующий энергию ветра
Идеи
Индия переживает бум чатботов-психологов
Чатботы
Граждане США могут навсегда лишиться цифровой приватности
Приватность
Тренды
Новый вид 3D-печати за секунды создает объекты с помощью голограмм
Германия установит рекорд в ветровой энергетике в 2017 году
Чистая энергия
Биотех-компания набивает татуировки с ДНК близкого человека
Биотехнологии
Британия планирует стать раем для космических стартапов
Космические планы
Илон Маск: «Tesla разрабатывает лучший в мире ИИ для беспилотников»
Беспилотные технологии
Искусственный интеллект
Ученые вставили мозг червя в робота Arduino
Электричество поможет диагностировать рак
Борьба с раком
Сэм Альтман: «Люди вошли в стадию коэволюции с ИИ»
Искусственный интеллект
Созданы самые надежные перовскитовые фотоэлементы с КПД 19%
Солнечная энергетика
Эксперт Ford: «Автомобили будут отдавать бесплатно в обмен на данные»
Мнения