Naukowcy z Wiednia dokonali przełomowego odkrycia w fizyce kwantowej – zidentyfikowali dwa nowe rodzaje tzw. ciągłych kryształów czasowych. W odróżnieniu od zwykłych kryształów, które tworzą uporządkowane struktury w przestrzeni, te wyjątkowe obiekty układają się w rytm w czasie. Oznacza to, że cząstki zaczynają drgać i oscylować bez żadnego zewnętrznego impulsu, jakby czas sam z siebie organizował się w cykle.
Idea kryształów czasowych pojawiła się ponad dekadę temu i od początku budziła emocje. Dotychczasowe przykłady wymagały zewnętrznego „uderzenia w bęben”, czyli okresowego pobudzania systemu. Tym razem jednak badacze pokazali, że kryształy mogą powstawać spontanicznie. Wykorzystali do tego modele sieci atomów Rydberga, w których każda cząstka może istnieć w trzech stanach energetycznych. To właśnie ta dodatkowa złożoność okazała się kluczowa – w prostszych układach efekt zanikał.
Co więcej, okazało się, że rozpraszanie energii, które zwykle przeszkadza w tworzeniu uporządkowanych faz, w tym przypadku pomagało utrzymać rytm. Powstały dwie odmienne fazy: qCTC-I, zgodna z wcześniejszymi teoriami, oraz zupełnie nowa qCTC-II, możliwa wyłącznie dzięki kwantowym korelacjom między cząstkami. To niezwykle zaskakujące, bo właśnie te fluktuacje, które wydawały się przeszkodą, stabilizują układ i pozwalają mu utrzymać cykliczny charakter.
Badacze podkreślają, że ich modele są zgodne z warunkami możliwymi do uzyskania w obecnych laboratoriach. To oznacza, że potwierdzenie eksperymentalne nowych faz może nastąpić już wkrótce. Jeśli się uda, otworzy to drzwi do praktycznych zastosowań – od stabilniejszych zegarów atomowych, przez nowe sposoby przechowywania informacji, po rozwój komputerów kwantowych.
Odkrycie pokazuje, że w fizyce wciąż kryją się zjawiska, które zmieniają nasze rozumienie natury. Kryształy czasowe nie tylko łamią intuicję, ale też dowodzą, że chaos kwantowy może prowadzić do nieoczekiwanego porządku. Jak podsumował jeden z autorów, Felix Russo z TU Wien, to dowód, że złożone oddziaływania kwantowe mogą rodzić zupełnie nowy rodzaj materii.
Ilustracja została przygotowana z użyciem AI na bazie oryginalnego zdjęcia w celu zachowania spójności wizualnej.
Pełna treść źródłowa: Yahoo News
