Yale -fysiker har avslöjat inslag av en tidskristall - en form av materia som "tickar" när den utsätts för en elektromagnetisk puls - på den sista platsen de förväntade sig:en kristall som du kan hitta i ett barns leksak.

Upptäckten innebär att det nu finns nya pussel att lösa, när det gäller hur tidskristaller bildas i första hand.

Vanliga kristaller som salt eller kvarts är exempel på tredimensionella, beställde rumsliga kristaller. Deras atomer är arrangerade i ett upprepande system, något forskare har känt i ett sekel.

Tidskristaller, identifierades första gången 2016, är olika. Deras atomer snurrar regelbundet, först i en riktning och sedan i en annan, som en pulserande kraft används för att vända dem. Det är "tickandet". Dessutom, den tickande i en tidskristall låses vid en viss frekvens, även när pulsflipparna är ofullkomliga.

Forskare säger att förståelse av tidskristaller kan leda till förbättringar av atomur, gyroskop, och magnetometrar, samt hjälp med att bygga potentiella kvanttekniker. Det amerikanska försvarsdepartementet tillkännagav nyligen ett program för att finansiera mer forskning om tidskristallsystem.

Yales nya fynd beskrivs i ett par studier, en i Fysiska granskningsbrev och den andra i Fysisk granskning B . Studierna representerar det andra kända experimentet som observerar en signalerande signatur för en diskret tidskristall (DTC) i ett fast ämne. Tidigare experiment ledde till en uppsjö av medieuppmärksamhet under det senaste året.

"Vi bestämde oss för att försöka leta efter DTC -signaturen själva, "sa Yale fysikprofessor Sean Barrett, huvudutredare för de två nya studierna. "Min student Jared Rovny hade odlat monoammoniumfosfat (MAP) -kristaller för ett helt annat experiment, så vi råkade ha en i vårt labb. "

MAP -kristaller anses vara så lätta att odla att de ibland ingår i kristallodlingssatser riktade till ungdomar. Det vore ovanligt att hitta en tidskristallsignatur inuti en MAP -kristall, Barrett förklarade, eftersom tidskristaller trodde bildas i kristaller med mer inre "störning".

Forskarna använde kärnmagnetisk resonans (NMR) för att leta efter en DTC -signatur - och fann den snabbt. "Våra kristallmått såg ganska slående ut direkt, "Sa Barrett." Vårt arbete tyder på att signaturen för en DTC kunde hittas, i princip, genom att titta i ett barns kristallodlingssats. "

En annan oväntad sak hände, också. "Vi insåg att bara att hitta DTC -signaturen inte nödvändigtvis bevisade att systemet hade ett kvantminne om hur det blev, "sade Yale -doktoranden Robert Blum, medförfattare till studierna. "Detta fick oss att prova ett tidskristalleko, 'som avslöjade den dolda sammanhanget, eller kvantordning, inom systemet, "tillade Rovny, också en Yale -doktorand och huvudförfattare till studierna.

Barrett noterade att hans lags resultat, kombinerat med tidigare experiment, "presentera ett pussel" för teoretiker som försöker förstå hur tidskristaller bildas.

"Det är för tidigt att säga vad upplösningen kommer att bli för den nuvarande teorin om diskreta tidskristaller, men människor kommer att arbeta med den här frågan åtminstone de närmaste åren, "Sa Barrett.