Einem Physikerteam in Deutschland ist es gelungen, einen Zeitkristall zu erschaffen, der nachweislich 40 Minuten hält – zehn Millionen Mal länger als andere bekannte Kristalle – und sogar noch länger bestehen könnte.
Gewöhnliche Kristalle, womit ich Kristalle im Makroraum meine, sind Festkörper, deren Atome in einem hochorganisierten Muster angeordnet sind. Diamanten, Schneeflocken und Speisesalz sind alle kristallin. Zeitkristalle sind Strukturen, deren Zustände mit der niedrigsten Energie im Raum hochgeordnete Muster (Periodizität) aufweisen Und Zeit. Es wurde vorhergesagt, dass sich auch die Eigenschaften von Zeitkristallen zu einem bestimmten Zeitpunkt plötzlich ändern, selbst wenn keine äußeren Faktoren eine solche Änderung hervorrufen.
Auf diese Weise brechen Zeitkristalle die Zeittranslationssymmetrie – die Vorstellung, dass sich ein Brocken stabiler Materie (ohne äußere Faktoren) nicht verändert, wenn man ihn an einen anderen Zeitpunkt zieht. Zeitkristalle verändern sich aus einer metaphysischen Laune heraus, unabhängig davon, wann sie sich befinden. Du kannst Lesen Sie hier alles über Zeitkristalleum besser zu verstehen, was sie sind und warum sie nützlich sind.
Dem jüngsten Physikerteam ist es gelungen, einen Zeitkristall herzustellen, der eine extrem lange Lebensdauer hat: 40 Minuten. Der Kristall besteht aus Indiumgalliumarsenid oder eine Kombination aus Indiumatomen und Galliumarsenid, einem Halbleiter. Ihre Forschung war veröffentlicht letzte Woche in Naturphysik.
Erste 2012 vorgeschlagenSeitdem werden Zeitkristalle in Laborumgebungen hergestellt. A Es wurde über einen zeitkontinuierlichen Kristall berichtet in einem Bose-Einstein-Kondensat, einer Art unterkühlter Materie, die in einem Quantenzustand operiert, von einem Team von Physikern im Juni 2022. Doch dieser Zeitkristall hielt nur wenige Millisekunden. Nochmals: Der aktuelle Kristall hielt 40 Minuten und das Team geht davon aus, dass er sogar noch länger leben könnte.
Der neue Zeitkristall befindet sich in einem Elektron-Kern-Spin-System. Das Team regte das Material mit polarisiertem Laserlicht an und polarisierte so die Spins der Kerne im System. Dies führte dazu, dass das Indium-Gallium-Arsenid Schwingungen erzeugte, wodurch es laut einem Wissenschaftler der TU Dortmund „einem Zeitkristall gleichkam“. freigeben.
„Basierend auf diesen Ergebnissen können wir uns vorstellen, dass diese Art von Hardware zu einem kompakten, hochflexiblen On-Chip-Frequenzstandard wird“, schrieb das Team in seiner Arbeit.
Der Zeitkristall war nicht perfekt. Es gab Teile des Materials, von denen das Team sagte, dass es „schmilzt“ oder seine besonderen Eigenschaften verliert, die es zu einem Zeitkristall machen. Obwohl der Zeitkristall 40 Minuten hielt, sagten die Forscher, sie könnten „mit Sicherheit schlussfolgern, dass die TC-Lebensdauer mindestens ein paar Stunden, vielleicht sogar noch länger“ beträgt.
Mit anderen Worten: Da, wo das herkommt, gibt es noch viel mehr Physik, also schnallen Sie sich an.
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