Земля. Хроники Жизни.
Главная | Регистрация | Вход
 
Суббота, 27.05.2017, 20:36
Приветствую Вас Гость |Личные сообщения() ·| PDA | RSS
Меню сайта
Форма входа
Логин:
Пароль:
Категории раздела
Аномалии [2905]
Атмосфера [1230]
Археология [3830]
Авторские статьи [486]
Вулканы [2793]
Война [1012]
Гипотезы [5860]
Другое [6365]
Животные [2043]
Землетрясения [4004]
Засуха [339]
Избранное [267]
Климат [3011]
Космос [8783]
Карстовые провалы [441]
Круги на полях [463]
Медицина и здоровье [1510]
Наука [9087]
НЛО [4056]
Наводнения [2811]
Океан [673]
Оползни [536]
Пожары [710]
Прогноз [1154]
Политические факторы [3527]
Предсказания и пророчества [672]
Радиация [610]
Солнце [1800]
Стихия [2820]
Сверхъестественное [1552]
Технологии [4929]
Тайны истории [4331]
Ураганы [2505]
Факторы и аварии [7800]
Хочу все знать [26]
Этот безумный мир [1366]
Экология [1231]
Эпидемии [935]
Эксклюзив [301]
Разговоры у камина
Статистика

Онлайн всего: 229
Пользователей: 216
Новых: 13
Bad4, ArnoME, AstraVert, kvantic, dzeta, Aleksejj, renmilk11, malipas, Gryaznov, discover, Ariella, Darking, Круекало
Главная » 2017 » Март » 16 » Физики создали первый в мире "кристалл времени"
15:02
Физики создали первый в мире "кристалл времени"

Американские физики впервые создали так называемый кристалл времени – состояние материи, которое нарушает временную симметрию. Несмотря на название, новое изобретение не позволит путешествовать в прошлое, но в будущем может быть использовано для хранения информации в квантовых компьютерах. 

Поясним. Законы физики говорят, что пустое пространство обладает симметрией, и ни одна точка не отличается от любой другой. Но кристаллические вещества, такие как алмаз или соль, нарушают это правило, так как их атомы закреплены на строго определённых местах.

В 2012 году лауреат Нобелевской премии по физике Фрэнк Вильчек, заинтересовался следующим вопросом: почему симметрия никогда не разрушается во времени спонтанным образом, а также можно ли создать систему, в которой такое будет происходить. Вдохновлённый строением кристаллов, он предположил, что можно создавать упорядоченные особым образом структуры, которые будут изменяться с течением времени без каких-либо затрат энергии.

Сначала учёный представлял такой кристалл в виде кольца из квантовых частиц, которое будет бесконечно вращаться в слабом магнитном поле, постоянно возвращаясь в исходное состояние, без какого-либо воздействия извне. При этом система будет находиться на минимальном энергетическом уровне, а значит, не сможет производить энергию. И всё же эта идея так сильно напоминала вечный двигатель, что сам автор посчитал её слишком смелой и представил упрощённый вариант, в котором квантовая система никогда не приходит в равновесное состояние.

В обычной материи "более горячие" частицы передают энергию "более холодным" до тех пор, пока температура не выровняется и вся система из частиц не достигнет теплового равновесия. Однако в кристалле времени этого не происходит, и атомы постоянно претерпевают циклические изменения, возвращаясь на изначальные позиции и отправляясь на следующий круг.

В последующие пять лет был опубликован ряд работ, которые приводили доводы, как в пользу, так и против теории Вильчека. В частности, год назад команда из Калифорнийского университета в Беркли описала способ создания кристалла времени в лабораторных условиях, и теперь именно этот подход принёс плоды, хотя до вращающихся без посторонней помощи колец дело так и не дошло.

Группа калифорнийских учёных под руководством Нормана Яо (Norman Yao) объединила усилия с командой Кристофера Монро (Christopher Monroe) из Мэрилендского университета.

Как сообщается в пресс-релизе, исследователи составили цепочку из ионов химического элемента иттербия и охладили её до температуры, близкой к абсолютному нулю, когда энергетическое состояние системы снижается до минимума, и они переходят в так называемое основное состояние.

Затем команда воздействовала на цепь лазерными импульсами, которые заставляли атомы менять свой спин. Если "выстрелить" в ионы серией из двух импульсов с точно выровненной частотой, они сначала изменяют спин на 180 градусов, а затем возвращаются обратно к первоначальному значению. Но если частота лазерных импульсов отличается, спин поворачивается не в строго противоположном направлении и уже не может вернуться на исходную позицию.

Учёные одновременно воздействовали на систему двумя типами лазеров. Один – точно отрегулированный – переворачивал спин ионов. Другой – создающий неорганизованные импульсы с разной частотой – заставлял спины взаимодействовать друг с другом случайным образом.

Если бы имела место временная симметрия, спины должны были меняться хаотично. Но учёные обнаружили, что, несмотря на беспорядочное включение и выключение лазеров, спины ионов синхронизировались и ритмично колебались в чётко прогнозируемой последовательности, что и требовалось от кристалла времени. Мало того, когда исследователи немного сбили частоту первого лазера, система продолжала колебаться с первоначальной частотой.

Такую систему можно сравнить с колоколом, в который бьют каждую секунду, но звон раздаётся один раз в две секунды.

"В этом вся суть кристалла времени, – говорит Яо. – У вас есть какая-то движущая сила, которая воздействует на систему с определённой периодичностью, но система каким-то образом синхронизируется так, что вы наблюдаете её колебания с другой частотой".

Подробные результаты исследования команды Монро были опубликованы в журнале Nature.

Однако, добавим, что на этом история причудливой материи только начинается. Труды Вильчека вдохновили и других физиков на необычные эксперименты.

Так в Гарвардском университете команда под руководством Михаила Лукина подошла к вопросу иначе. Физики взяли алмаз, кристаллическая решётка которого содержала многочисленные включения атомов азота. Каждый такой дефект (вместо атомов углерода располагались атомы азота) обладал спином, и вместе они создавали естественный беспорядочный фон. Когда команда физиков использовала микроволновые импульсы, чтобы перевернуть спины, они увидели, что система реагирует ритмично, но не в такт частоте импульсов. Результаты исследования также были опубликованы в издании Nature.

Обе работы показали, что кристаллы времени остаются стабильными даже при небольших изменениях условий. Это означает, что в будущем они могут быть использованы в квантовых системах, которые сейчас очень сложно контролировать. Но до этого момента другим группам физиков ещё предстоит проверить выводы экспериментов, которые длились менее миллисекунды.
Категория: Наука | Просмотров: 840 | Добавил: Maks | Рейтинг: 3.0/| Оценить |Источник:http://www.vesti.ru/
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
Поиск по сайту
Мониторинг
Сейсмическая активность
Солнечная активность
Фазы луны
3D Планета Земля
Солнечная система
Космическая погода
Веб камеры мира
Системы мониторинга
Ионосферная активность
Вспышки на Солнце
Мониторинг вулканов
ТОП Новостей
Битва пророков: 10 главных прогнозов
Способно ли сознание человека менять влиять на физ...
В США на четыре года раньше срока появились цикады
В Гватемале исчезло озеро
Следы неизвестной археологической культуры обнаруж...
Календарь
Архив записей
Новое на форуме

1. Изменения на Солнце

(6926)

2. Погодные аномалии - Земля болеет!

(2344)

3. палата № 6

(1681)

4. спринт и его алогизмы)

(95)

5. МУРАВЕЙНИК

(5256)

Последние комментарии
есть у кого компас лежит непод...

....банальное применение гирбе...




Активность Солнца

При использовании материалов Земля - Хроники Жизни гиперссылка на сайт earth-chronicles.ru обязательна.
Рейтинг@Mail.ru Яндекс цитирования