Sam Jarman tərəfindən , Phys.org

Sadie Harley tərəfindən redaktə edilib , Robert Egan tərəfindən nəzərdən keçirilib

 Redaktorların qeydləri

 GIST

Tercih edilən mənbə kimi əlavə edin

Rezonans doğuran zaman kristal sensoru. Müəllif: Paul Schindler

ABŞ və Almaniyadakı fiziklər diskret zaman kristallarının qəribə xüsusiyyətlərindən maqnit sahələrinin son dərəcə incə rəqslərini aşkar etmək üçün istifadə edilə biləcəyini aşkar ediblər. Kaliforniya Universitetinin Berkli şəhərindəki Aşok Ajoyun rəhbərlik etdiyi bir qrup nəticələrini Nature Physics jurnalında dərc edərək ilk dəfə olaraq bu ekzotik materialların hazırkı qeyri-praktik maraq statusundan daha çox praktik istifadəyə malik ola biləcəyini göstərir.

Diskret zaman kristalları (DTC), klassik materiallara tətbiq olunan qaydaları tamamilə pozan maddənin ekzotik bir fazasıdır. Adi bir kristal fəzada müntəzəm fasilələrlə təkrarlanan atom və ya molekulyar naxışlardan ibarət olduğu halda, DTC-lər xarici protokol tərəfindən idarə olunduqda, heç vaxt istilik tarazlığına çatmadan təkrarlanan dövrlərdə daim salınan strukturlara malikdir.

Maks Plank Kompleks Sistemlər İnstitutunun həmmüəllifi Pol Şindler izah edir: “2017-ci ildə ilkin eksperimental nümayişlərindən bəri bu vəziyyətlər ətrafında böyük bir həyəcan var. Lakin davamlı bir sual cavabsız qalıb: bu ekzotik nizam praktik tətbiqlər üçün istifadə edilə bilərmi?”

Ekzotik bir mərhələdən istifadə etmək

Ajoy, Şindler və həmkarları öz tədqiqatlarında işləyən kvant sensoru yaratmaq üçün DTC-nin rəqslərinin necə istifadə edilə biləcəyini araşdırdılar. Tədqiqatlarında onlar əvvəlcə DTC-nin öz təbii tezliyində rəqs edən maqnit sahəsinə necə reaksiya verəcəyini nəzərdən keçirdilər.

Klassik fizikada belə bir qüvvə salınım sistemini rezonansa sürükləyər və təbii tezliyini qoruyaraq titrəmələrini gücləndirərdi. Bunun əksinə olaraq, rezonans doğuran DTC hərəkətverici qüvvənin ikiqat tezliyinə uyğunlaşacaq və öz növbəsində ömrünü əhəmiyyətli dərəcədə uzadacaq. Lakin adi kristal kimi, bu da yalnız hərəkətverici tezliklərin son dərəcə dar bir pəncərəsi daxilində baş verə bilər.

“Biz bunu sensor prinsipinə çevirdik: zaman kristalı əsasən yalnız siqnal tezliyi onun rezonansına uyğun gəldikdə ‘işıqlanır’ və bu da bizə dar zolaqlı detektor verir”, – deyə Şindler bildirir. “Əsas məsələ odur ki, ənənəvi yanaşmalardan fərqli olaraq, dəqiqlik sensor fırlanmaları arasındakı qarşılıqlı təsirlərdən daha çox zaman kristalının ömrü ilə müəyyən edilir.”

İrsi möhkəmlik

Bu prinsipi nümayiş etdirmək üçün tədqiqatçılar almazdakı karbon atomlarının nüvə spinləri ilə əlaqəli son dərəcə zəif salınan maqnit sahəsini aşkar etmək üçün DTC-dən istifadə etdilər.

Kristal yaratmaq üçün istifadə edilən idarəetmə protokolunu tənzimləməklə, onlar bu rezonansın baş verdiyi tezlik pəncərəsini dəqiq tənzimləyə bildilər. Bu, onların sensoruna 0,5 ilə 50 kHz arasında dəyişən tezliklərdə son dərəcə yüksək qətnamə ilə rəqsləri aşkar etməyə imkan verdi . Bu diapazonu çox aşağı və ya çox yüksək tezliklərə daha yaxşı uyğun olan digər kvant sensor növləri (elektron spinlərinin atom buxarları kimi sistemlərə əsaslanaraq) ilə tutmaq olduqca çətindir.

Şindler izah edir ki, “Ən əsası, o, zaman-kristal nizamının möhkəmliyini miras alır və onu impuls səhvləri və nümunə qeyri-bərabərliyi kimi eksperimental qüsurlara qarşı davamlı edir. Bundan əlavə, sensorumuz fırlanmalar arasındakı qarşılıqlı təsirləri aşmağa çalışmaq əvəzinə, çoxcisimli qarşılıqlı təsirlərdən istifadə edir.”

Hələlik, fiziklər DTC-ləri maraqlı, lakin nəticə etibarilə praktik olmayan bir fenomen kimi qəbul etməyə davam edirlər. Lakin Ajoy komandasının nəticələri ilk dəfə olaraq onların mənalı tətbiq potensialını açıq şəkildə nümayiş etdirir – bəlkə də qabaqcıl təcrübələrdə istifadəsinə yol açır.

Şindler proqnozlaşdırır ki, “Nümayiş etdirdiyimiz hiss etmə prinsipi platformadan asılı deyil və birbaşa müxtəlif kvant hiss etmə platformalarına, məsələn, ifrat keçirici dövrələr, tələyə düşmüş ionlar və soyuq atomlara tətbiq olunmalıdır. Bu kəşf tarazlığa əsaslanmayan möhkəm kvant sensorlarının yeni bir sinfini açır.”

Müəllifimiz Sam Jarman tərəfindən sizin üçün yazılmış, Sadie Harley tərəfindən redaktə edilmiş və Robert Egan tərəfindən faktlar yoxlanılmış və nəzərdən keçirilmiş bu məqalə diqqətli insan əməyinin nəticəsidir. Müstəqil elmi jurnalistikanı yaşatmaq üçün sizin kimi oxuculara güvənirik. Bu reportaj sizin üçün vacibdirsə, xahiş edirik ianə etməyi düşünün (xüsusilə aylıq). Təşəkkür olaraq reklamsız hesab əldə edəcəksiniz .

Nəşr detalları

Leo Joon Il Moon və digərləri, Diskret zaman kristalları ilə hiss etmə, Təbiət Fizikası (2026). DOI: 10.1038/s41567-025-03163-6

Jurnal məlumatları: Təbiət Fizikası 

Əsas anlayışlar

Kvazipartiküllər və kollektiv həyəcanlarKristal sistemlərRezonans texnikaları

© 2026 Science X Network

• Facebook