Do hu mer an der Mënzprägung, wat e Kristall ass. An der Schoul hu mir geléiert, datt, vun Zockerkären bis Diamanten, dës Materialien eng homogen an uerdentlech Unuerdnung vun hiren Atomer deelen, e Muster bilden, deen duerch de ganze Raum widderhëlt, an hir schéin a reegelméisseg Formen entstoen. Wärend enger Klass um Massachusetts Institute of Technology (MIT) wou de Professer Frank Wilczek, Nobelpräisdréier an der Physik, eng Iddi hat: wat wier wann et e puer "Zäitkristalle" wieren, deenen hir Struktur, amplaz sech am Raum ze widderhuelen, sech an der Zäit widderholl huet?
Dës "exotesch" Hypothese, déi am Joer 2012 gepflanzt gouf, huet fir Joeren eng staark Debatt an der wëssenschaftlecher Gemeinschaft generéiert. Wa méiglech, muss dës Zort Kristall seng Stabilitéit behalen, awer gläichzäiteg och periodesch seng Kristallstruktur änneren; Et gëtt decidéiert datt wa mir se zu verschiddenen Zäiten beobachten, mir solle feststellen datt hir Struktur (am Raum) net ëmmer d'selwecht ass, an engem Zoustand vun der éiweger Bewegung, och an engem Zoustand vu Minimumenergie oder Buedemzoustand.
All dëst ënnergruewt direkt d'Gesetzer vun der Thermodynamik. An dës Kristalle wiere weder fest nach flësseg nach Gas. Net souguer Plasma -ioniséierte Gas-. Et wier en aneren Zoustand vun der Matière.
No heften Debatten, an deenen de Wilczek als bal verréckt markéiert gouf, huet 2016 eng Equipe et endlech gepackt ze weisen, datt et theoretesch méiglech wier Zäitkristalle ze kreéieren, e Feat deen nëmmen e Joer méi spéit erreecht gouf. Zënterhier ass dëst Gebitt vun der Physik e ganz villverspriechend Gebitt ginn dat alles vu Quantetechnologie bis Telekommunikatioun revolutionéiere kéint, duerch Biergbau oder d'ganz Verständnis vum Universum.
Et gëtt awer e Problem: dës Kristalle erschéngen nëmmen a ganz spezielle Konditiounen. Konkret hunn d'Wëssenschaftler Bose-Einstein Magnon Quasiparticle Kondensater benotzt, en Zoustand vun der Matière, déi entsteet wann Partikelen, genannt Bosonen, op bal absolut Null (-273,15 Grad Celsius oder -460 Grad Fahrenheit) ofgekillt ginn. Dëst erfuerdert ganz raffinéiert Ausrüstung an natierlech kann d'Laboratoiren a Vakuumkammeren net verloossen, well d'Interaktioun mat dem externen Ëmfeld seng Schafung onméiglech mécht.
Bis elo. E Team vun der University of California Riverside huet et fäerdeg bruecht optesch Zäitkristalle ze kreéieren déi bei Raumtemperatur generéiert kënne ginn, wéi erkläert an enger Etude am Journal 'Nature Communications'. Fir dëst ze maachen, gouf e klenge Mikro-Resonator geholl - eng Scheif aus Magnesiumfluoridglas nëmmen ee Millimeter Duerchmiesser, deen d'Resonanz erakoum wann d'Wellen vu bestëmmte Frequenzen empfänken. Si hunn dunn dësen opteschen Mikro-Resonator mat Strahlen vun zwee Laser bombardéiert.
Déi subharmonesch Peaks
Déi subharmonesch Spikes (Solitonen), oder Frequenztéin tëscht den zwee Laserstrahlen, déi d'Ausbriechen vun der Zäitsymmetrie weisen an domat Zäitkristalle erstallt hunn. De System erstellt eng rotéierend Gitterfall fir optesch Solitonen, an där hir Periodizitéit oder Struktur an der Zäit dann ugewise gëtt.
Fir d'Integritéit vum System bei Raumtemperatur z'erhalen, wäert d'Team den Autoinjektorblock benotzen, eng Technik déi garantéiert datt de Salinslaser eng gewëssen optesch Frequenz behält. Dëst bedeit datt de System aus dem Labo geholl ka ginn a fir Feldapplikatioune benotzt ka ginn, speziell fir Zäit ze moossen, a Quantecomputer z'integréieren oder de Staat selwer ze studéieren.
"Wann Ären experimentellen System en Energieaustausch mat senger Ëmgéigend huet, Dissipatioun a Kaméidi funktionnéieren Hand an Hand fir temporär Uerdnung ze zerstéieren", Hossein Taheri, Marlan a Rosemary Bourns Professer fir Elektro- a Computeringenieur an der UC Riverside a Lead Autor vun der Studie. "Op eiser Photonik Plattform schléisst de System e Gläichgewiicht tëscht Gewënn a Verloscht fir Zäitkristalle ze kreéieren an ze konservéieren."
