Une nouvelle percée pourrait apporter des cristaux de temps du laboratoire au monde réel

Nous venons de faire un pas de plus vers les cristaux de temps qui peuvent avoir des applications pratiques.

Produire une nouvelle œuvre expérimentale à température ambiante cristal de temps Dans un système qui n’est pas isolé de son environnement.

Les chercheurs affirment que cela ouvre la voie à des cristaux de temps à l’échelle de la puce qui peuvent être utilisés dans des conditions réelles, loin des équipements de laboratoire coûteux nécessaires pour les faire fonctionner.

« Lorsque l’énergie de votre système expérimental est échangée avec son environnement, la dissipation et le bruit fonctionnent en tandem pour détruire l’ordre chronologique », L’ingénieur Hussein Taheri dit de l’Université de Californie, Riverside.

« Dans notre plate-forme optique, le système établit un équilibre entre le gain et la perte pour créer et maintenir des cristaux de temps. »

Les cristaux de temps, parfois appelés cristaux d’espace-temps, dont l’existence a déjà été confirmée il y a seulement quelques années, sont tout aussi fascinants que leur nom l’indique. C’est une phase de la matière un peu comme les cristaux ordinaires, avec une propriété supplémentaire très importante.

Dans les cristaux ordinaires, les atomes constitutifs sont disposés dans un Structure en treillis fixe 3D Un bon exemple est le réseau atomique du diamant ou d’un cristal de quartz. Ces synapses répétées peuvent varier en configuration, mais au sein d’une formation particulière, elles ne bougent pas beaucoup ; Ils ne se répètent que dans l’espace.

Dans les cristaux de temps, les atomes se comportent légèrement différemment. Il oscille, tournant d’abord dans un sens, puis dans l’autre. Ces oscillations – appelées « tic » – sont verrouillées sur une fréquence régulière et spécifiée. Là où la structure cristalline régulière se répète dans l’espace, elle se répète en cristaux de temps dans l’espace et le temps.

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Pour étudier les cristaux de temps, les scientifiques utilisent souvent des condensats de Bose-Einstein de la quasi-particule de magnon. Ils doivent être conservés à des températures très basses, très proches du zéro absolu. Cela nécessite un équipement de laboratoire hautement spécialisé et avancé.

Dans leurs nouvelles recherches, Taheri et son équipe ont créé un cristal temporel sans surfusion. Leurs cristaux temporels étaient des systèmes quantiques optiques créés à température ambiante. Ils ont d’abord pris un petit microsonor, un disque en verre de fluorure de magnésium d’à peine un millimètre de diamètre. Puis ils ont bombardé cette forme optique avec des faisceaux laser.

Les saillies sous-harmoniques auto-conservées (solitons) générées par les fréquences générées par les deux faisceaux laser indiquent la formation de cristaux de temps. Le système crée un piège à réseau rotatif pour les bobines optiques qui affichent ensuite la rotation.

Utiliser l’équipe pour maintenir l’intégrité du système à température ambiante Verrou d’auto-injection, une technologie qui garantit que la sortie laser maintient une fréquence optique spécifique. Cela signifie que le système peut être sorti du laboratoire et utilisé dans des applications sur le terrain, expliquent les chercheurs.

En plus des futures explorations possibles des propriétés des cristaux de temps, telles que les transitions de phase et les interactions des cristaux de temps, le système peut être utilisé pour prendre de nouvelles mesures du temps lui-même. Les cristaux de temps pourraient, un jour, fusionner en Ordinateurs quantiques.

« Nous espérons que ce système photonique pourra être utilisé dans des sources RF compactes et légères avec une stabilité supérieure ainsi qu’un chronométrage précis. » Taheri dit.

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Les recherches de l’équipe ont été publiées dans Communication Nature.

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