Kristal wektu saiki bisa metu saka laboratorium

Ana ing mint apa iku kristal. Ing sekolah kita sinau manawa, saka butir gula nganti inten, bahan kasebut nuduhake susunan atom sing homogen lan teratur, mbentuk pola sing bola-bali ing saindhenging papan, nuwuhake wujud sing ayu lan biasa. Sajrone kelas ing Institut Teknologi Massachusetts (MIT) ing ngendi Profesor Frank Wilczek, Bebungah Nobel Fisika, duwe gagasan: kepiye yen ana sawetara 'kristal wektu' sing strukture, tinimbang bola-bali ing ruang, bola-bali ing wektu?

Hipotesis 'aneh' iki ditanam ing 2012 ngasilake debat sing kuat ing komunitas ilmiah nganti pirang-pirang taun. Yen bisa, kristal jinis iki kudu bisa njaga stabilitas nanging, ing wektu sing padha, uga ngganti struktur kristal kanthi periodik; Diputusake yen kita mirsani wong-wong mau ing wektu sing beda-beda, kita kudu ngerteni manawa strukture (ing ruang) ora mesthi padha, ana ing kahanan gerakan sing terus-terusan, sanajan ing kondisi energi minimal utawa negara dhasar.

Kabeh iki langsung ngrusak hukum termodinamika. Lan kristal kasebut ora bakal dadi padhet utawa cair utawa gas. Ora malah plasma -gas terionisasi-. Iki bakal dadi kahanan sing beda.

Sawise debat sengit ing ngendi Wilczek dicap meh edan, ing 2016 tim pungkasane bisa nuduhake manawa bisa kanthi teoritis nggawe kristal wektu, prestasi sing diraih mung setaun sabanjure. Wiwit kuwi, bidang fisika iki wis dadi lapangan sing bisa ngrevolusi kabeh saka teknologi kuantum nganti telekomunikasi, liwat pertambangan utawa pangerten babagan alam semesta.

Nanging, ana masalah: kristal kasebut mung katon ing kahanan tartamtu. Ing istilah konkrit, para ilmuwan nggunakake Bose-Einstein magnon quasiparticle condensates, kahanan materi sing digawe nalika partikel, disebut boson, digawe adhem nganti cedhak nol absolut (-273,15 derajat Celsius utawa -460 derajat Fahrenheit). Iki mbutuhake peralatan sing canggih banget lan, mesthi, ora bisa ninggalake laboratorium lan kamar vakum, amarga interaksi karo lingkungan njaba nggawe nggawe ora mungkin.

Nganti saiki. Tim saka Universitas California Riverside wis bisa nggawe kristal wektu optik sing bisa diasilake ing suhu kamar, kaya sing diterangake ing studi ing jurnal 'Nature Communications'. Kanggo nindakake iki, mikro-resonator cilik dijupuk - disk digawe saka kaca Magnesium fluoride ing diameteripun mung siji milimeter, sing mlebu resonansi nalika nampa gelombang saka frekuensi tartamtu. Padha banjur bombarded iki optik mikro-resonator karo balok saka rong laser.

Puncak subharmonic

Spike subharmonic (soliton), utawa nada frekuensi ing antarane rong sinar laser, sing nuduhake pecah simetri wektu lan nggawe kristal wektu. Sistem nggawe trap kisi puteran kanggo soliton optik kang periodicity utawa struktur ing wektu banjur ditampilake.

Kanggo njaga integritas sistem ing suhu kamar, tim bakal nggunakake pamblokiran autoinjector, technique sing njamin yen laser saline njaga frekuensi optik tartamtu. Iki tegese sistem kasebut bisa digawa metu saka laboratorium lan digunakake kanggo aplikasi lapangan, khusus kanggo ngukur wektu, nggabungake menyang komputer kuantum, utawa nyinaoni negara kasebut.

"Nalika sistem eksperimen sampeyan duwe ijol-ijolan energi karo sakcedhake, boros lan gangguan bisa tangan kanggo numpes urutan temporal,"Hossein Taheri, Marlan lan Rosemary Bourns profesor electrical lan komputer ing UC Riverside lan penulis utama sinau. "Ing platform Photonics kita, sistem serangan imbangan antarane gain lan mundhut kanggo nggawe lan ngreksa wektu kristal."