Forskere har nettopp tatt et nytt skritt mot praktiske tidskrystaller. Nytt eksperimentelt arbeid gjorde det mulig å oppnå en tidskrystall ved romtemperatur i et system som ikke er isolert fra omgivelsene. Dette, sier forskerne, baner vei for å lage tidskrystaller i brikkeskala som kan brukes i virkelige omgivelser, langt fra det dyre laboratorieutstyret som trengs for å støtte driften.
Tidskrystaller, noen ganger også kalt rom-tidskrystaller, hvis eksistens bare ble bekreftet for noen år siden, er like fascinerende som navnet deres. De er en fase av materie som ligner veldig på vanlige krystaller, med en svært viktig tilleggsegenskap. I vanlige krystaller er atomene ordnet i en fast tredimensjonal gitterstruktur – et godt eksempel er atomgitteret til diamant eller kvarts. Disse repeterende gittrene kan variere i konfigurasjon, men innenfor en gitt formasjon beveger de seg ikke særlig mye, de gjentar kun romlig.
I midlertidige krystaller oppfører atomer seg litt annerledes. De svinger, roterer først i én retning og deretter i en annen. Disse svingningene er fiksert ved en vanlig og spesifikk frekvens. Hvis strukturen til vanlige krystaller gjentas i rommet, så gjentas den i tidskrystaller i rom og tid. Forskere bruker ofte Bose-Einstein-kondensater av magnon-kvasipartikler for å studere tidskrystaller. De må oppbevares ved ekstremt lave temperaturer, svært nær absolutt null. Dette krever svært spesialisert, sofistikert laboratorieutstyr.
I sin nye undersøkelser forskere skapte en midlertidig krystall uten superkjøling. Tidskrystallene deres var helt optiske kvantesystemer laget ved romtemperatur. For å opprettholde integriteten til systemet ved romtemperatur, brukte teamet selvinjeksjonslåsing, en teknikk som sikrer at en spesifikk optisk frekvens opprettholdes ved laserutgangen. Dette betyr at systemet kan flyttes ut av laboratoriet og brukes til feltapplikasjoner, sier forskerne.
I tillegg til potensielle fremtidige studier av tidskrystallegenskaper som faseoverganger og tidskrystallinteraksjoner, kan systemet brukes til nye målinger av selve tiden. Tidskrystaller kan integreres i kvantedatamaskiner.
Les også: