Ученые впервые соединили два кристалла времени

Это основа для квантового компьютера.

Кристаллы времени официально открыли только несколько лет назад, ранее считалось, что их физически невозможно создать. Кристаллы времени — это фаза вещества, которая очень похожая на обычные кристаллы, но она обладает одним дополнительным особым свойством, пишет «Хайтек».

В обычных кристаллах атомы расположены в фиксированной трехмерной решетке, например, она есть у алмаза или кварца. Эти повторяющиеся решетки могут отличаться по конфигурации, но любое движение происходит исключительно под воздействием внешней силы.

В кристаллах времени атомы ведут себя немного по-другому. Они демонстрируют паттерны движения во времени, и это происходит не из-из внешних толчков. Эти колебания, которые называют тиканьем, происходят с определенной частотой.

Теоретически, кристаллы времени тикают в своем минимально возможном энергетическом состоянии, — это их основное состояние. Поэтому они стабильны и когерентны в течение долгого времени. В итоге, структура обычных кристаллов имеет повторяющиеся паттерны в пространстве, а у кристаллов времени она повторяется и в пространстве и времени.

Кристаллы времени, с которыми работали авторы нового исследования, состоят из квазичастиц, называющихся магнонами. Магноны — это не настоящие частицы, но они состоят из коллективного возбуждения спина электронов. Это похоже на волну, которая распространяется через решетку спинов.

Магноны возникают, когда гелий-3 — стабильный изотоп гелия с двумя протонами и всего одним нейтроном — охлаждается до одной десятитысячной от абсолютного нуля. Это создает В-фазную сверхтекучую жидкость — это жидкость с нулевой вязкостью и низким давлением.

Когда два кристалла прикоснулись друг к другу, они обменялись магнонами. Этот обмен повлиял на колебания каждого из кристаллов времени. В результате получилась система, которая работает сразу в двух дискретных состояниях.

Именно это состояние кристаллов времени может стать основой для создания квантового компьютера.