Ученые обнаружили кристалл времени, который открывает новый способ управления временем

Новый тип временного порядка сочетает хаотические колебания и долговременную стабильность, открывая путь к созданию квантовых устройств памяти

Международная группа физиков экспериментально подтвердила существование принципиально новой формы материи — рондо‑кристалла времени, в котором хаотические кратковременные колебания сочетаются с устойчивой долговременной периодичностью. Открытие, опубликованное в журнале Nature Physics, демонстрирует ранее неизвестный способ организации материи во времени.

Исследователи из Калифорнийского университета в Беркли и Института физики сложных систем имени Макса Планка создали уникальную квантовую систему на основе алмаза с азотными вакансиями — атомными дефектами кристаллической решётки. Используя программируемый генератор импульсов и лазерное воздействие, учёные смогли управлять спинами ядер углерода‑13, создавая различные временные последовательности — от строго периодических до случайных.

«Наши эксперименты показывают, что нарушение периодичности внешнего воздействия может приводить к новым экзотическим формам частичного временного порядка», — отмечают авторы работы.

Ключевое отличие рондо‑кристалла от ранее известных временных кристаллов заключается в двойственной природе его временной организации. Подобно музыкальной форме рондо, где основная тема чередуется с вариациями, квантовая система демонстрирует:

• кратковременный хаос в пределах каждого цикла воздействия;

• долговременный порядок при сравнении состояний в начале каждого цикла.

Учёные наблюдали устойчивые колебания системы в течение более 4 секунд — значительного времени для квантовых процессов. Для демонстрации контроля над системой исследователи даже закодировали текст описания своего открытия в последовательность временных импульсов, используя стандарт ASCII.

Открытие рондо‑кристалла времени открывает новые перспективы для разработки квантовой памяти и систем хранения информации, где сочетание кратковременной гибкости и долговременной стабильности может оказаться ключевым преимуществом. Дальнейшие исследования в этом направлении могут привести к созданию принципиально новых устройств для квантовых вычислений.