Sent-Luisdəki Vaşinqton Universitetinin İncəsənət və Elmlər fakültəsinin fizikləri kvant imkanlarının sərhədlərini aşmaq üçün davam edən səylərində yeni növ “zaman kristalı” yaratdılar, bu, hərəkət və zamanın ümumi qavrayışlarına zidd olan maddənin yeni mərhələsidir.

WashU-nun tədqiqat qrupuna Kater Murch, Charles M. Hohenberg fizika professoru, Chong Zu, assistent fizika və Zu-nun aspirantları Guanghui He, Ruotian “Reginald” Gong, Changyu Yao və Zhongyuan Liu daxildir. Massaçusets Texnologiya İnstitutundan Bingtian Ye və Harvard Universitetindən Norman Yao da Physical Review X jurnalında dərc olunan tədqiqatın müəllifləridir .

Zu, He və Ye öz nailiyyətləri və kristalda vaxtı tutmağın nəticələri haqqında danışdılar.

Zaman kristalı nədir?

Zaman kristalını başa düşmək üçün almaz və ya kvars kimi tanış kristallar haqqında düşünməyə kömək edir. Bu minerallar öz forma və parlaqlığını yüksək təşkil olunmuş strukturlarına borcludurlar. Almazdakı karbon atomları təkrarlanan, proqnozlaşdırıla bilən nümunələr yaratmaq üçün bir-biri ilə qarşılıqlı əlaqədə olur.

Zu izah etdi ki, normal kristaldakı atomlar kosmosda təkrarlanan nümunələri təkrarlayır, zaman kristalındakı hissəciklər də zamanla nümunələri təkrarlayır. Başqa sözlə, onlar sabit tezliklərdə titrəyirlər və ya “tikləyirlər”, onları dörd ölçüdə kristallaşdırırlar: üç fiziki ölçü və zaman ölçüsü.

Zaman kristalını xüsusi edən nədir?

Zaman kristalları heç vaxt sarma və ya batareyaya ehtiyac duymayan saat kimidir. “Nəzəri olaraq, o, sonsuza qədər davam edə bilməlidir” dedi Zu. Praktikada zaman kristalları kövrək və ətraf mühitə həssasdır. “Biz kristallarımızda parçalanmadan əvvəl yüzlərlə dövrü müşahidə edə bildik ki, bu da təsir edicidir.”

Zaman kristalları bir müddətdir ki; birincisi 2016-cı ildə Merilend Universitetində yaradılmışdır. WashU-nun rəhbərlik etdiyi komanda daha da inanılmaz bir şey yaratmaq üçün bir addım irəli getdi: zaman kvazikristalı . “Bu, maddənin tamamilə yeni mərhələsidir” dedi Zu.

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=188&slotname=8188791252&adk=1687169288&adf=4203178812&pi=t.ma~as.8188791252&w=750&abgtt=6&fwrn=4&lmt=1742297357&rafmt=11&format=750×188&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2025-03-qa-crystallizing-physicists-phase-center.html&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTkuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTM0LjAuNjk5OC44OSIsbnVsbCwwLG51bGwsIjY0IixbWyJDaHJvbWl1bSIsIjEzNC4wLjY5OTguODkiXSxbIk5vdDpBLUJyYW5kIiwiMjQuMC4wLjAiXSxbIkdvb2dsZSBDaHJvbWUiLCIxMzQuMC42OTk4Ljg5Il1dLDBd&dt=1742297357313&bpp=1&bdt=67&idt=94&shv=r20250305&mjsv=m202503130101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3Df22668bce9793ae4%3AT%3D1735196613%3ART%3D1742297208%3AS%3DALNI_Mb4Xpwl1SO1AcvqroR6xccDm_sheQ&gpic=UID%3D00000f7c5320f40b%3AT%3D1735196613%3ART%3D1742297208%3AS%3DALNI_Mb1dz_DHiT2yDzXLMaB9CDkQl4XGg&eo_id_str=ID%3Dcdf7f2f01784f52d%3AT%3D1735196613%3ART%3D1742297208%3AS%3DAA-Afjb8kbeupLLyQ0QHQmZxpM4v&prev_fmts=0x0&nras=1&correlator=3062594570110&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=3&u_h=1080&u_w=1920&u_ah=1032&u_aw=1920&u_cd=24&u_sd=1&dmc=8&adx=448&ady=2403&biw=1905&bih=945&scr_x=0&scr_y=0&eid=95354597%2C31090357&oid=2&pvsid=4116096638123424&tmod=294521279&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fpage4.html&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1920%2C0%2C1920%2C1032%2C1920%2C945&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=1&td=1&tdf=2&psd=W251bGwsbnVsbCxudWxsLDNd&nt=1&ifi=2&uci=a!2&btvi=1&fsb=1&dtd=98

Zaman kvazikristalı zaman kristalından nə ilə fərqlənir?

Material elmində kvazikristallar atomları hər ölçüdə eyni nümunələri izləməsələr də, yüksək səviyyədə təşkil olunmuş maddələrdir. Eyni şəkildə, kvazikristalların müxtəlif ölçüləri müxtəlif tezliklərdə titrəyir, deyə məqalənin aparıcı müəllifi He izah etdi. Ritmlər çox dəqiq və yüksək səviyyədə təşkil edilmişdir, lakin o, tək notdan daha çox akkorda bənzəyir. “Biz əsl zaman kvazikristalını yaradan ilk qrup olduğumuza inanırıq” dedi.

Zaman kvazikristalları necə yaranır?

Komanda öz kvazikristallarını kiçik, millimetr ölçülü almaz parçasının içinə düzəltdi. Daha sonra onlar almazı karbon atomlarını parçalamaq üçün kifayət qədər güclü olan azot şüaları ilə bombaladılar və atom ölçüsündə boşluqlar buraxdılar. Elektronlar həmin boşluqlara hərəkət edir və hər bir elektron qonşuları ilə kvant səviyyəsində qarşılıqlı təsirlərə malikdir. Zu və həmkarları kvant almaz mikroskopu yaratmaq üçün oxşar yanaşmadan istifadə etdilər.

Zaman kvazikristalları almazdakı bu boş yerlərin bir milyondan çoxundan ibarətdir. Hər bir kvazikristal təqribən bir mikrometr (millimetrin mində biri) enindədir ki, bu da mikroskop olmadan görmək üçün çox kiçikdir. “Biz zamanın kvazikristallarında ritmləri başlatmaq üçün mikrodalğalı impulslardan istifadə etdik” dedi Ye. “Mikrodalğalı sobalar vaxtında nizam yaratmağa kömək edir.”

Gündəlik anlayışlar üçün Phys.org-a etibar edən 100.000-dən çox abunəçi ilə elm, texnologiya və kosmosda ən son yenilikləri kəşf edin . Pulsuz xəbər bülleteni üçün qeydiyyatdan keçin və mühüm nailiyyətlər, innovasiyalar və tədqiqatlar haqqında gündəlik və ya həftəlik yeniliklər əldə edin .Abunə ol

Zaman kristallarının və ya kvazikristalların potensial istifadəsi hansılardır?

Zu dedi ki, zaman kristallarının və kvazikristalların sadəcə mövcudluğu kvant mexanikasının bəzi əsas nəzəriyyələrini təsdiqləyir, ona görə də onlar bu baxımdan faydalıdır. Lakin onların praktik tətbiqləri də ola bilər. Maqnitizm kimi kvant qüvvələrinə həssas olduqları üçün zaman kristalları heç vaxt doldurulması lazım olmayan uzunmüddətli kvant sensorları kimi istifadə edilə bilər.

Zaman kristalları həmçinin dəqiq vaxt tutma üçün yeni bir marşrut təklif edir. Saatlar və elektronikadakı kvars kristal osilatorları sürüşməyə meyllidir və kalibrləmə tələb olunur. Bir zaman kristalı, əksinə, minimum enerji itkisi ilə ardıcıl bir gənə saxlaya bilər. Zaman kvazikristal sensoru potensial olaraq birdən çox tezlikləri ölçə bilər və kvant materialının ömrünün daha dolğun mənzərəsini yarada bilər. Birincisi, tədqiqatçılar siqnalı necə oxumağı və izləməyi daha yaxşı başa düşməlidirlər. Onlar hələ vaxt kristalı ilə vaxtı dəqiq deyə bilmirlər; onlar bunu ancaq gənə edə bilərlər.

Zaman kristalları nəzəri olaraq enerji itirmədən sonsuza qədər hərəkət edə bildiyinə görə, onların gücünü kvant kompüterləri üçün istifadə etməyə böyük maraq var. “Onlar uzun müddət ərzində kvant yaddaşını saxlaya bilirdilər, əslində RAM-in kvant analoqu kimi” dedi Zu. “Biz bu cür texnologiyadan çox uzaqdayıq, lakin zaman kvazikristalının yaradılması mühüm ilk addımdır.”

Daha çox məlumat: Guanghui He et al, Eksperimental Realization of Discrete Time Quasicrystals, Physical Review X (2025). DOI: 10.1103/PhysRevX.15.011055

Jurnal məlumatı: Physical Review X 

Sent-Luisdəki Vaşinqton Universiteti tərəfindən təmin edilmişdir