Forskare kylde superfluid helium-3 till nära absolut noll (minus 273,15°C) inuti detta roterande kylskåp, där två tidskristaller skapades och fördes i kontakt. Kredit:© Aalto-universitetet/Mikko Raskinen
Forskare har skapat det första "tidskristall" tvåkroppssystemet i ett experiment som verkar böja fysikens lagar.
Det kommer efter att samma team nyligen bevittnat den första interaktionen av den nya fasen av materia.
Tidskristaller ansågs länge vara omöjliga eftersom de är gjorda av atomer i oändlig rörelse. Upptäckten, publicerad i Nature Communications , visar att inte bara tidskristaller kan skapas, utan de har potential att förvandlas till användbara enheter.
Tidskristaller skiljer sig från en standardkristall – som metaller eller stenar – som är sammansatt av atomer arrangerade i ett regelbundet upprepande mönster i rymden.
Tidskristaller, som först teoretiserades 2012 av Nobelpristagaren Frank Wilczek och identifierades 2016, uppvisar den bisarra egenskapen att vara i konstant, upprepande rörelse i tiden trots ingen extern input. Deras atomer oscillerar, snurrar eller rör sig ständigt först i en riktning och sedan i den andra.
EPSRC Fellow Dr. Samuli Autti, huvudförfattare från Lancaster Universitys institution för fysik, förklarade:"Alla vet att evighetsmaskiner är omöjliga. Men inom kvantfysik är evig rörelse okej så länge vi håller ögonen stängda. Genom att smyga igenom detta spricka kan vi göra tidskristaller."
"Det visar sig att sätta ihop två av dem fungerar vackert, även om tidskristaller inte borde existera i första hand. Och vi vet redan att de också finns i rumstemperatur."
Ett "tvånivåsystem" är en grundläggande byggsten i en kvantdator. Tidskristaller skulle kunna användas för att bygga kvantenheter som fungerar vid rumstemperatur.
Ett internationellt team av forskare från Lancaster University, Royal Holloway London, Landau Institute och Aalto University i Helsingfors observerade tidskristaller genom att använda Helium-3 som är en sällsynt isotop av helium med en saknad neutron. Experimentet utfördes vid Aalto-universitetet.
De kylde superfluid helium-3 till ungefär en tiotusendels grad från absoluta nollpunkten (0,0001 K eller -273,15 C). Forskarna skapade två tidskristaller inuti supervätskan och kom i kontakt med dem. Forskarna såg sedan de två tidskristallerna interagera enligt beskrivningen av kvantfysiken. + Utforska vidare
